毕业设计（论文）-基于QT的嵌入式终端应用程序开发--记事本和电子相册开发.doc

华中农业大学本科毕业论文（或设计）I基于QT的嵌入式终端应用程序开发记事本和电子相册开发摘要越来越多的嵌入式终端需要一个图形化的人机接口界面（GUI），良好的人机交互界面是嵌入式系统设计的一个关键技术，尤其是在嵌入式手持设备中，对嵌入式终端的实用性、美观性和视听娱乐性提出了更高的要求。而记事本和电子相册以其实用性和良好的观赏性逐渐成为嵌入式设备中不可或缺的组成部分。开发基于嵌入式终端的界面美观、功能丰富、交互性好的记事本和电子相册，具有一定的实用意义和价值。本文的目标是设计和实现嵌入式终端下的记事本和电子相册。论文首先介绍了Linux的优点和Qt开发环境的搭建，着重分析了Qt在软件开发中的编程机制。并根据嵌入式应用的特点对嵌入式终端下的记事本和电子相册进行了设计需求分析、具体界面的设计和整体结构的设计。本课题根据记事本和电子相册的算法，设计并实现了记事本的相关功能（如：新建、打开、编辑和删除文件等）和电子相册的相关功能(如：图片放大、缩小、旋转和移动等）。最后对关于论文进一步工作的方向进行了简要的讨论。关键词嵌入式Linux；Qt；图形用户界面；记事本；电子相册华中农业大学本科毕业论文（或设计）IIEmbeddedterminalapplicationprogramdevelopmentbasedonQTDevelopmentofnotepadandelectronicalbumAbstractMoreandmoreembbededEmbeddedTerminalneedgraphicsuserinterface(GUI).AgoodHuman-ComputerInteractioninterfaceisthekeytechnologyofembeddedsystemdesign.Higherdemandsofthepracticality,aestheticsandaudio-visualentertainmentofembeddedterminalareneeded,especiallyinembbededsystemhandhelddevice.Notepadandelectronicphotoalbumarebecominganintegralpartofembeddeddevicefortheirpracicalityandgoodviewing.Ithassomepracticalsignificanceandvaluetodevelopanotepadandanalbumwithbeautifulinterface,richfunctionsandgoodinteractionbasedonembeddedterminal.Theaimofthispaperistodesignandimplementanotepadandanalbumintheembededterminalenvironment.ThispaperpresentedtheadvantageofLinuxandthebuildingofQTdevelopingenvironment,focusedontheprogrammingmechanismofdevelopingsoftwarewithQt.Itanalysedtheneedsofthedesign,designedthespecificinterfaceandoverallstructureofnotepadandalbumintheembededterminalenvironmentaccordingtofeaturesofembeddedapplication.Thisprojectdesignedandimplementedtherelevantfunctionsofnorepad(suchasnewfile,openfile,editfileanddeletefile)aswellastherelevantfunctionsofalbum(suchasenlarge、minify、rotateandmovethepicture)basedonthealgorithmsofnotepadandalbum.Finally,briefdisscusionaboutthefurtherreaserchofthispaperwaspresented.KeywordsEmbeddedLinux；Qt；GUI；notepad；alb华中农业大学本科毕业论文（或设计）III目录目录.I摘要.I关键词.IAbstract.IIKeyWords.II1前言.61.1课题研究背景和意义.61.2嵌入式软件技术发展现状与未来.61.2.1标志性的嵌入式产品已露头角.61.2.2嵌入式软件技术面临挑战.71.2.3影响未来的若干软件新技术.71.3课题研究内容.82Linux和Qt简介.92.1Linux主要特性.92.2QT开发工具简介.92.2.1Qt主要特性.92.2.2Qt编程机制简介.103嵌入式终端应用程序之记事本和电子相册架构设计.123.1记事本架构设计.133.1.1记事本设计需求.133.1.2记事本界面设计.143.1.3记事本结构设计.173.2电子相册架构设计.183.2.1电子相册设计需求.183.2.2电子相册界面设计.193.2.3电子相册结构设计.224算法设计和实现.234.1记事本主要算法设计和实现.23华中农业大学本科毕业论文（或设计）IV4.1.1记事本类结构设计.234.1.2记事本功能实现.244.2电子相册主要算法设计和实现.294.2.1电子相册类结构设计.294.2.2电子相册功能实现.295总结和展望.36参考文献.38致谢.39华中农业大学本科毕业论文（或设计）V华中农业大学本科毕业论文（或设计）61前言1.1课题研究背景和意义随着嵌入式产品的发展，往往要求嵌入式操作系统有网络和图形的功能。利用源代码开放的Linux搭建的嵌入式操作系统，由于强大的网络功能和低成本，近来得到了越来越多的应用。其能够提供全功能的桌面计算，定制非常方便并且支持大多数嵌入式系统上使用的芯片，包括StrongARM，MIPS和PowerPC等。在嵌入式Linux操作系统上使用一个功能完备的轻量级、高性能、高可靠、可配置的GUI系统成为可行的解决方案(丁丁,2004)。虽然市场上现在已经有了众多的优秀的GUI应用软件，但随着近年来计算机技术的迅速发展，当新硬件、新技术出现时，计算机的体系结构、指令系统和操作系统都可能发生相应的改变，这势必会导致一部分应用软件在新环境下无法正常运行。如果舍弃原有软件而重新开发，将会耗费大量的人力和资金，而且浪费了许多成熟的软件成果。而Qt在源代码级上实现了跨平台特性，极大的支持了跨平台通用软件的开发。Qt可以用同一个源程序在不同平台上编译链接，生成目标代码，并取得相同的运行效果，称为“一次编写，随处编译”，利用这种方法充分实现了程序的跨平台运行。这种基于源代码的跨平台特性不仅解决了性能的问题，而且可以发挥各个平台的优势，充分利用每个平台自身的特点；并且即可以在新环境下实现原有软件的功能和特点，减少开发费用，还可以改进原有软件的不足，增加新的需求，从而提高软件的质量，延长软件生命期。因此，利用Linux下基于Qt的嵌入式终端应用程序开发是一个非常有意义的课题，具有重要的研究和商业价值。1.2嵌入式软件技术发展现状与未来1.2.1标志性的嵌入式产品已露头角全过程自动化产品制造、大范围电子商务活动、高度协同科学实验以及现代化家庭起居，为嵌入式产品造就了崭新而巨大的商机。除了沟通信息高速公路的交换机、路由器和Modem，构建CIMS所需的DCS和机器人以及规模较大的家用汽车电子系统。最有量产效益和时代特征的嵌入式产品应数因特网上的信息家电(InternetAppliances),如Web可视电话、Web游戏机、WebPDA(俗称电子商务、商务通)、WAP电话手机、以及多媒体产品，如STB(电视机顶盒)、DVD播放机、电子阅读机。华中农业大学本科毕业论文（或设计）71.2.2嵌入式软件技术面临挑战以信息家电为代表的互联网时代嵌入式产品，不仅为嵌入式市场展现了美好前景，注入了新的生命；同时也对嵌入式系统技术，特别是软件技术提出新的挑战。这主要包括：支持日趋增长的功能密度、灵活的网络联接、轻便的移动应用和多媒体的信息处理，此外，当然还需对付更加激烈的市场竞争。主要从以下几个方面体现出来：（1）嵌入式应用软件的开发需要强大的开发工具和操作系统的支持随着因特网技术的成熟、带宽的提高，ICP和ASP在网上提供的信息内容日趋丰富、应用项目多种多样。像电话手机、电话座机及电冰箱、微波炉等嵌入式电子设备的功能不再单一，电气结构也更为复杂。为了满足应用功能的升级，设计师们一方面采用更强大的嵌入式处理器如32位、64位RISC芯片或信号处理器DSP增强处理能力；同时还采用实时多任务编程技术和交叉开发工具技术来控制功能复杂性，简化应用程序设计、保障软件质量和缩短开发周期。（2）联网成为必然趋势为适应嵌入式分布处理结构和应用上网需求，面向21世纪的嵌入式系统要求配备标准的一种或多种网络通信接口。针对外部联网要求，嵌入设备必需配有通信接口,相应需要TCPIP协议簇软件支持；由于家用电器相互关联(如防盗报警，灯光能源控制，影视设备和信息终端交换信息)及实验现场仪器的协调工作等要求，新一代嵌入式设备还需具备IEEE1394、USB、CAN、Bluetooth或IrDA通信接口，同时也需要提供相应的通信组网协议软件和物理层驱动软件。为了支持应用软件的特定编程模式，如Web或无线Web编程模式，还需要相应的浏览器，如HTML、WML等。（3）支持小型电子设备实现小尺寸、微功耗和低成本为满足这种特性，要求嵌入式产品设计者相应降低处理器的性能，限制内存容量和复用接口芯片。这就相应提高了对嵌入式软件设计技术要求。如，选用最佳的编程模型和不断改进算法(孙琼,2004)。（4）提供精巧的多媒体人机界面嵌入式设备之所以为亿万用户乐于接受，重要因素之一是它们与使用者之间的亲和力，自然的人机交互界面，如司机操纵高度自动化的汽车主要还是通过习惯的方向盘、脚踏板和操纵杆。人们与信息终端交互要求以GUI屏幕为中心的多媒体界面。手写文字输入、语音拨号上网，收发电子邮件以及彩色图形、图像已取得初步成效。1.2.3影响未来的若干软件新技术（1）日趋流行的行业性开放系统和备受青睐的自由软件技术