施 菊， 張 慶， 趙 冰

（上海無線電設(shè)備研究所，上海200090）

0 引 言

Qt是一個跨平臺的C++應(yīng)用構(gòu)架，擁有直觀、強大的API（應(yīng)用程序編程接口），在通信控制器、自動化電路設(shè)計系統(tǒng)、金融服務(wù)等方面應(yīng)用廣泛。Qt支持以下平臺：MS／Widows、UNIX／X11-Linux、HP-UX、Digital Unix 等。目前在商業(yè)領(lǐng)域，Qt是目前最通用流行的Gui，與其它Gui相比，具有良好的封裝機制，結(jié)構(gòu)小巧，模塊化程度高，可重用性較好，無論在移植性、應(yīng)用程序，還是技術(shù)支持等方面都略勝一籌。

Qt在工業(yè)領(lǐng)域控制界面方面占有越來越重要的地位。本文結(jié)合深圳華天正公司Real6410的ARM11開發(fā)套件，詳細介紹了Linux環(huán)境為前提的Qt Gui開發(fā)環(huán)境的搭建，軟件開發(fā)過程及其如何移植等問題。與傳統(tǒng)控制界面設(shè)計方式相比，Qt Gui還具有系統(tǒng)可靠性增強、開發(fā)時間縮短、系統(tǒng)升級維護方便等優(yōu)勢，具有強大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

1 開發(fā)平臺的搭建

1.1 硬件平臺的搭建

本文介紹的Qt 開發(fā)硬件環(huán)境包括了ARM11開發(fā)套件、PC機一臺。選擇在Windows操作系統(tǒng)下通過VMware虛擬機安裝Linux操作系統(tǒng)，并配置NFS等服務(wù)功能。目前Linux操作系統(tǒng)版本較多，主要有Ubuntu和RedHat等，相比較而言，Ubuntu操作界面更為人性化、庫升級方便，因此采用Ubuntu 10版本。

1.2 軟件平臺的搭建

進行Qt應(yīng)用程序的開發(fā)，首先需要準備好arm-none-linux-gnueabi交叉編譯器、QtCreator和最新的Qt源碼包。在Linux 平臺下，安裝交叉編譯器為開發(fā)板編譯內(nèi)核。Qt應(yīng)用程序也需要交叉編譯后，才能移植到ARM 平臺上。

Qt Creator是NOKIA 公司最新推出的Qt開發(fā)工具，與Qt Desiger等相比，它功能集成度更高，無須再單獨安裝qvfb、zlib等配套軟件，程序開發(fā)和交叉編譯功能自成一體，交叉編譯完成后可直接下載到ARM。Qt針對不同的開發(fā)對象提供很多種源碼包，如Qtopia、Qt／Embedded等，本文并不需要開發(fā)圖形系統(tǒng)，只是針對特定工業(yè)控制要求開發(fā)相應(yīng)的控制界面，因此采用Qt／everywhere源碼包，對源碼包進行交叉編譯后即可進行使用。

ARM 開發(fā)套件主要準備工作流程如圖1所示，可以根據(jù)需要對內(nèi)核進行定制，對文件系統(tǒng)進行裁減。

圖1 準備工作流程圖

2 Qt界面開發(fā)

2.1 Qt程序開發(fā)流程

平臺搭建完成后，就可以根據(jù)需要開發(fā)嵌入式GUI程序，使用Qt Creator開發(fā)流程簡單高效，具體流程圖如圖2所示。

圖2 Qt程序開發(fā)流程

在開發(fā)過程中，設(shè)置Qt Creator交叉編譯工具，將gcc改為arm-linux-gcc，選擇交叉編譯后的qmake，將交叉編譯后生成文件的地址選擇為ARM 可直接掛載地址。于是開發(fā)中可以省略在PC機上交叉編譯運行這一流程，直接對編寫的代碼進行交叉編譯。裁減掉ARM 文件系統(tǒng)中不需要的部分內(nèi)容，同時使其不要上電加載Qtopia等應(yīng)用程序。這樣便可以將交叉編譯后的應(yīng)用程序下載到ARM 實時調(diào)試，不用在本機編譯與交叉編譯中不斷切換，也不用手動編寫Makefile文件，縮短開發(fā)流程。

2.2 Qt用戶圖形界面設(shè)計

Qt提供了一款專門用于用戶圖形界面設(shè)計的工具Qt Creator，具有強大的布局功能，既可以專門設(shè)計GUI，又可以利用它提供的集成功能，用于整個程序的開發(fā)。Qt的界面既可以通過GUI窗口中現(xiàn)有部件的選擇排列而成，也可以通過C++編寫完成。按照Qt開發(fā)流程，設(shè)計了一款用于實時監(jiān)控的GUI界面，界面框架如圖3所示。

圖3 界面程序框架圖

串口1為調(diào)試串口，串口2為RS232，串口3為GPS串口，串口4待用；另外還在本界面上開通了網(wǎng)絡(luò)模塊、鍵盤模塊、定時器、音頻和影像播放模塊等。

信號和槽機制是Qt的核心機制，是一種功能強大的對象間通信機制，極為靈活，完全面向?qū)ο?，為對象之間的通信提供了便利條件。槽用于接收信號，一個槽并不知道是否有信號與自己相連?？梢詫⑷我庖粋€信號與任意一個槽相連接，甚至于將一個信號與另一個信號相連。信號與槽構(gòu)造了一個強大的部件編程機制，取代了以往老舊的、缺乏安全性的回調(diào)技術(shù)。通過信號與槽，實現(xiàn)了各個模塊之間的有效通信。

將開發(fā)完成的程序交叉編譯后下載至ARM開發(fā)板，運行程序，如圖4所示。

圖4界面為串口接收數(shù)據(jù)頁面，當open按鈕按下時，ARM 上所有端口被打開?？山尤腈I盤對ARM 進行操作，也可以通過觸摸屏對ARM進行控制，此界面同時具有實時存儲數(shù)據(jù)功能，把數(shù)據(jù)存儲到文件系統(tǒng)根目錄下，為以后進行數(shù)據(jù)分析提供依據(jù)。界面右側(cè)為端口數(shù)據(jù)顯示界面，主要用于實時監(jiān)測各個端口數(shù)據(jù)，點擊Net按鈕進入網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)接收頁面，點擊GPS按鈕進入GPS數(shù)據(jù)接收頁面，點擊Local按鈕進入本地數(shù)據(jù)頁面，點擊Help 進入本界面使用說明頁面。左側(cè)為圖形數(shù)據(jù)界面，根據(jù)接收數(shù)據(jù)實時繪制圖形，并將某些數(shù)據(jù)在圖形上滾動顯示。如果端口數(shù)據(jù)出現(xiàn)錯誤，此Qt GUI還可根據(jù)錯誤的種類給ARM發(fā)出不同的警告信息，ARM 發(fā)出相應(yīng)的報警聲。

圖4 QT 界面圖

3 總結(jié)

本文講述了Qt開發(fā)環(huán)境的搭建和應(yīng)用。使用Qt開發(fā)GUI，能快速的開發(fā)應(yīng)用程序，連接數(shù)據(jù)庫也非常方便快捷，界面控件元素十分豐富，能滿足各種應(yīng)用需求。Qt一直以來為開發(fā)人員提供完整的文檔和工具，提供最為完整的平臺支持。因此，Qt在GUI程序開發(fā)領(lǐng)域有著良好的應(yīng)用前景。

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