基于QT的GUI设计 第2页
1 前言
1.1选题背景
随着新的ARM芯片不断问世以及这些芯片的价格下降，嵌入式产品开始潜移默化的取代早期的一些单片机，并在社会各行各业中占有越来越重要的位置，嵌入式产品也由此成为众多工程师选择开发高端产品的芯片首选。
中国成为“世界制造中心”甚至“设计中心”的趋势，必然导致对小型数字控制系统的需求越来越大。在嵌入式系统开发方面，最核心的就是微处理器芯片和嵌入式操作系统。其中ARM已经给出了理想的一个答案，而在嵌入式操作系统方面，从上世纪80年代开始，出现了各种各样的商用嵌入式操作系统百家争鸣的局面，比较著名的有WindRiver公司的VX Works、PSOS和Windows CE等等，这些操作系统大部分是为专有系统而开发的。
嵌入式Linux是一款遵循GPL协议的免费使用和自由传播的实时嵌入式操作系统，并且拥有一大批的社区文护和爱好者。它的源码开放性允许任何人可以获取并修改Linux的源代码。这样一方面大大的降低了开发的成本，另一个方面又可以提高开发产品的效率。嵌入式Linux支持X86，Power PC，ARM，XSCALE等多种体系结构，并且移植到多种硬件平台。这对于经费，时间受限制的研究和开发项目很有吸引力，并且Linux采取一个统一的框架对硬件管理，所以上层应用程序可以方便的移植到不同的平台上。
基于以上的原因，本人决定使用嵌入式Linux搭配PXA270开发板来构建这个项目。
在系统应用层GUI中主要使用QT，QT是一个多平台的C++图形用户界面应用程序框架。它提供给应用程序开发者建立艺术级的图形用户界面所需的所用功能。Qt是完全面向对象的很容易扩展，并且允许真正地组件编程。用户使用 C++，对库的稳定性，健壮性要求比较高，并且希望跨平台开发的话，那么使用 Qt 是较好的选择。
1.2选题目标
基于上述背景，开发一个多媒体浏览器项目，本人使用嵌入式Linux搭配PXA270开发板来构建这个项目。在系统应用层GUI中主要使用一个基于多平台的C++图形用户界面应用程序框架--QT。利用QT4编写应用程序，例如数码相框模块，电子书模块，浏览器模块，多媒体音视频模块等。根据系统的需求，裁减、移植Linux内核，制作合适的文件系统。分析系统功能和接口，添加各种驱动程序，如：USB驱动，蓝牙驱动等。根据应用程序中的每个功能模块，分析各个模块的用户界面接口和对人机交互图形化用户界面的接口设计。
1.3需求分析
1.3.1用户需求分析
根据用户需求的分析，市场上也推出了多功能、多应用的产品，今年多媒体产品的变化归纳为“一低两多”：成本低、产品多、功能多。
多媒体电子产品的市场需求将稳步上升，例如具备音视频功能的便携式多媒体产品将会持续增长，预计年销量将会由 2006年的3亿台左右增至2011年的10亿台。面对如此巨大的市场，终端厂商在进行功能和方案选择时会充分掌握市场动向。对此，本项目的操作系统是基于开源的Linux系统，这在成本上有着很大的优势，基于免费版的QT4也是使得系统的功能接口相当强大。未来几年， 中国多媒体电子产品市场将逐渐走向成熟．市场需求和产品销量会保持大幅增长．产品供应链中的各类企业将获得巨大商机。尤其是随着产品价格的不断下降，这种快速发展的态势会愈加明显。中国市场必然会获得更大的发展空间。
由此，本项目也适应用户需求，开发多种功能模块：数码相框功能，音乐播放，视频播放,日历、时钟显示，网页浏览器，电子书，局域聊天等。
1.3.2功能需求分析
根据用户需求，和对产品的定位，划分以下功能：
表1-1
支持功能 所需硬件
1 图片浏览 格式jpg/bmp
2 音乐播放格式MP3/WAV
7 视频播放, 格式AVI
3 日历、时钟显示
4 网页浏览器
5 U盘支持
6 蓝牙传输
7 文本显示
8 局域聊天 1 控制芯片（PAX270＋64Mflash＋64MSRAM）
2 显示屏 8in LCD
3 音频解码器 CS4201
4 MMC总线控制器
5 USB 主从接口
6 蓝牙模块
7 网卡
在系统层将移植进嵌入式linux的操作系统。嵌入式linux系统稳定，功能强大，支持多种硬件平台，简单易用且开放源代码，可广泛用于信息家电领域，当然应用“多媒体播放器”这个项目来说就是再合适不过了。该linux操作系统采用linux2.6.9内核，其他功能支持如下所示。
驱动程序包含串口、100M网口、IDE接口、SD/MMC卡、NOR Flash、AC97音频录音放音、LCD、触摸屏、USB HOST、USB DEVICE、Camera、键盘、RTC等多种驱动。驱动程序包含串口、100M网口、IDE接口、SD/MMC卡、NOR Flash、AC97音频录音放音、LCD、触摸屏、USB HOST、USB DEVICE、Camera、键盘、RTC等多种驱动，支持多种文件系统,像ROMFS，CRAMFS，FAT等等，支持IDE硬盘的挂接，支持framebuffer，支持USB HOST，支持QT等图形系统，支持MP3播放和视频播放，支持多种网络应用，像FTP，HTTP，Telnet之类的网络应用。
考虑到开发成本、耗能和开源软件的优势等问题，本项目选用嵌入式lin操作系统是非常适合的。
linux操作系统在内核的剪裁与编译，制定出适合ARM体系的PXA270处理器的操作系统等这些方面的技术已十分成熟。而在界面开发方面，使用的开发软件是TROLLTAECH公司的QT4，它功能强大并且是可视开发，便于对界面设计的开发。
“多媒体浏览器”所有的功能包括jpg/bmp 图片的播放，MP3，WAV音频播放，AVI视频播放，蓝牙传输，无线网卡的连接，各种卡类的识别与使用。而在linux环境下实现这些功能有很多相应功能的开源软件可以借鉴来，经过有针对性地处理后使其适合本项目产品使用，在技术上是完全可以做到的。
本项目所需的硬件清单如下:
表1-2
具有多媒体处理能力的CPU芯片 较大容量的存储器
USB接口,USB鼠标、键盘 USB Blue
真彩LCD显示器 音频解码，输出芯片
视频解码，输出芯片 支持蓝牙通信的芯片组
串行接口 100M EtherNet 网卡
小型键盘 供电，及其它辅助芯片
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