嵌入式移植Qtopia到ARM開發(fā)板簡介

闡述了Linux在嵌入式系統(tǒng)上的實現(xiàn)方法，針對嵌入式圈形用戶界面QtE進行了簡要介紹，并簡單描述了Linux操作平臺的建立，著重分析了qtopia移植到S3C2410的過程。

1、Qt／Embedded簡介

??? Qt／Embedded(簡稱QtE)是一個專門為嵌入式系統(tǒng)設計的圖形用戶界面(Graphical Uset Interface簡稱Gin)的工具包。Qt是挪成Trolltech軟件公司的產(chǎn)品，它為各種系統(tǒng)提供圖形用戶界面的工具包，QtE是嵌入式版本。

??? QtE擁有同Qt一樣的API，開發(fā)者只需了解Qt的API，不用關心程序所用到的系統(tǒng)和平臺。QtE是模塊化和可剪裁的，它的結構很好的優(yōu)化了內(nèi)存和資源的利用。同時它擁有自己的窗口系統(tǒng)，可以直接對底層的圖形驅動進行操作。QtE可以應用在所有主流平臺和CPU上，支持所有主流的嵌入式Linux，對于在Linux上的QtE的基本要求只不過是Frame Buffer設備和一個C++編譯器。而且QtE還提供壓縮字體俄格式，即使在很小的內(nèi)存中，也可以提供一流的字體支持，支持多種的硬件和軟件的輸入，支持Unicode、反鋸齒文本和Alpha混合的圖片。

2 Qtopia簡介

??? Qtopia是Trolltech公司在QtE的基礎上開發(fā)的一個應用環(huán)境，這個應用環(huán)境特為移動和手持設備開發(fā)，其特點就是擁有完全的、美觀的GUI，同時它也提供可上百個應用程序用于管理用戶信息、辦公、娛樂、Internet交流等。

??? Qtopia是一種全方位的應用開發(fā)平臺，它可用于基于嵌入式linux的PDA，移動電話，web pads，以及其他移動計算設備。Qtopia構建于Qt／Embedded之上，是專為基于linux的消費電子產(chǎn)品提供和創(chuàng)建圖形用戶界面而設計的。常見的有兩種版本：

?? Qtopia Phone版：專為基于linux的智能電話和多功能電話設計。

???Qtopia PDA版：專為基于linux的PDA設計 ；

?? Qtopia的特點是，視窗操作系統(tǒng)；同l步窗口；開發(fā)環(huán)境；本地化支持；游戲和多媒體．PIM應用程輸入法；個性化選項；intemet應用程序；java集成；無線支持。

3、Ot／Embedded開發(fā)

?? QT／Embedded通過Qt API與LinuxI／O設施直接交互，成為嵌入式linux端口。同Qt／Xl 1相比，QT／Embedded很節(jié)省內(nèi)存，其不需要一個X服務器或是Xlib庫，它在底層擯棄了xⅡb，采用framebuffer(幀緩存)作為底層圖形接口。

??? 同時， 將外部輸入設備抽象為keyboard和mouse輸入事件。 QT／Embedded的應用程序可以直接寫內(nèi)核緩沖幀，這可避免開發(fā)者使用繁瑣的Xlib／Server系統(tǒng)。

??? 嵌入式軟件開發(fā)通常都采用交叉編譯的方式進行，基于Qt／Embedded；fIJ Qtopia的GUI應用開發(fā)也采用這樣的模式。先在宿主機上調試應用程序，調試通過后，經(jīng)過j交叉編譯移植到目標板上。

Qt／Embedded直接寫入幀緩存，在宿主機上則是通過q v f b (v i r t u a 1 ．framebuffer)來模擬幀緩存。qvfb是x窗J口用來運行和測試Qtopia應用程序的系統(tǒng)程序。qvfb使用了共享內(nèi)存存儲區(qū)域(虛擬的幀緩存)來模擬幀緩存并且在一個窗口中模擬一個應用程序來顯示幀緩存，顯f示的區(qū)域被周期性的改變和更新。

4、建立Linux操作平臺

4．1安裝交叉編譯器

??? 由于Linux內(nèi)核對交叉編譯器有很大的依賴，所以不同版本的Linux需要相應的編譯器，在這里所用的是Redhat 9，內(nèi)核是2．4的，用cross一2．95．3是可以的。利用SSH工具~gWindows下的交叉編譯器的安裝包拷到Linux的／usr／local／arm下，如果沒有則需要新逢目錄。進入該目錄輸入以下命令進行加壓安裝：

# tar jxvf croSS 2．95．3．tar．bz2

解壓完后新建路徑，輸入：

# export PATH=$PATH ：／usr／

local／arm／2．95．3／bin

因為編譯QT需要更高版本的編譯器，所以這里再安裝cross一3．3．2方法同上。

4．2編譯內(nèi)核

??? 在根目錄下新建$3C2410，把內(nèi)核源碼拷到該目錄下，解壓，生成目錄2。4．18一rmk7，進入該目錄，配置內(nèi)核，一般用的較多的是菜單配置，輸入：

# make menuconfig

配置完以后選擇默認保存，輸入以下命令進行編譯：

# make dep (建立依賴關系，如果要重新編譯，則需用make clean命令)

# make zImage

編譯完后在2．4．18-rmk7／arch／arm／boot下生成zlmage鏡像文件，燒寫到板子Flash的1分區(qū)中。

4．3 Bootloader

Bootloader簡單的說就是在操作系統(tǒng)內(nèi)核運行之前運行的一小段程序，通過這小段程序我們可以初始化硬件設備，建立內(nèi)存空間的映射圖，從而將系統(tǒng)的軟硬件環(huán)境帶到一個合適的狀態(tài)，其主要任務是將內(nèi)核映像從硬盤讀到ARM中，然后跳轉到內(nèi)核的入口點去運行，即開始啟動操作系統(tǒng)。在這里所用的Bootloader是U—boot-1．1．4。

把U boot—1．1．4．tar．bz2拷到根目錄的S3C2410中，解壓后生成u—boot一1．1．4目錄，進入該目錄，進行編譯。輸入：

# make smdk2410 config

# make cross—C0MPILE=armlinux一(由于已經(jīng)能夠生成路徑，如果編譯不通則輸入完整路徑：m a k ecross COMPILE=／usr／local／arm／bin／arm—linux )

生成U boot．bin文件燒制到ARM板子里。

5、移植qtopia

5．I所用資源

硬件：恒豐HFRK 24i 0B，三星$3C2410 ARM 920t

軟件：cross-2．95．3．tar．bz2

cross-3．3．2．切r．bz2

Linux 2．4．18．tar．gz

qt—xl1—2．3．2．tar．gz

qt—embedded一2．3．7．tar．gz

qtopia free一1．7．0．tar．gz

tmake一1．11．tar．gz

jpegsrc．v6b．tar．gz

e2fsprogs 1．35．tar．gz

5．2移植qtopia

以上創(chuàng)建了Linux操作平臺，可以移植QT了，首先在根目錄下新建一個目錄這里假設為Q T，可以利用S S H 遠實現(xiàn)windows和Linux下的文件按共享，上傳和下載資料和文件，假設所用源文件已經(jīng)下載flwindows中，從SSH拷貝fIJLinux／Qt下，在Qt下建立兩個新目錄。

mkdir qt——x86

mkdir qt—am

qt—x86存放宿主機上虛擬Qt環(huán)境，qt—arm存放目標板Qt環(huán)境。

5．2．1宿主機移植所需工具及環(huán)境變量聲明

①Tmake一1．1l 生成Makefile文件環(huán)境變量：T M A K E D I R ／TMAKEPATH／PATH

②Qt—xl1—2．3．2 Qvfb一虛擬幀緩存工具器

Uic一用戶界面編輯器

Designer Qt圖形設計器

環(huán)境變量：LD— LIBRARY— PATH一／PATH

③Qt—embedded一2．3．7 Qt庫支持libqte．so

環(huán)境變量：Q T E D I R ／LD— — LIBRARY— — PATH— — ／PATH

④Qtopia free一1．7．0 應用程序開發(fā)包、桌面環(huán)境

環(huán)境變量：Q P E D I R ／LD— LIBRARY— PATH／PATH

5．2．2建立宿主機上Qt虛擬環(huán)境

(1)解壓qt—xl1 2．3．2．tar．gZ并將生成的qt一2．3．2一xll文件改名為qt

cd ／Qt／qt——x86

tar zxvf．．／qt—xl 1-2．3．2．tar．gz

mv qt-2．3．2 qt

解壓qt-embedded 2．3．7．tar．gz并將生成的文件改名為qte

tar zxvf ．．／ qt-embedded 2．3．7．tar．gz

mv qt-embedded一2．3．7 qte

解壓qtopia—fre 1．7．0．tar．gz，并改名為qpe

tar zxvf ．．／qtopia free—1．7．0．切r．gz

mv qtopia—free一1．7．0 qtp

解壓tmake-1．11．tar．gz，并改名為tmake

tar zxvf．．／tmake-1．11．切r．gz

mv tmake 1．I1 tmake

交叉編譯jpegsrc．v6b．tar．gz得到libuuid

tar zxvf．．／jpegsrc．v6b．tar．gz． ／configure

m ake

make install

交叉編譯e2fsprogs一1．35．tar．gz，生成libjpeg．8o

． ／configure

make

得到libtools程序

． ／configure

修改生成的Makefle文件：

prefix = ／arm——target／qte

C C ／usr／local／arm／2．95．3／bin／arm—linux-gcc

AR= ／usr／local／arm／2．95．3／bin／arm—linux -ar rc

AR2= ／usr／local／arm／2．95．3／bin／arm—linux-ranlib

cp jconfig．doc jconfig．h

mkdir -p ／arm——targetqte／man／man1

make

cpⅡbjpeg．so／usr／local／arm ／2．95．3／arm linux／lib

(2)設置環(huán)境變量

cd ／Qt／qt——x86

export QTDIR=$PWD／qt

export QTEDIR=$PWD／qte

export QPEDIR--$PWD／qpe

export PATH=$QPEDIR／bin：$QTEDIR／bin：$QTDIR／bin：$PATH

expert PATH=$QTEDIR／tmake／bin：$PATH

export TMAKEPATH=QTEDIR／tmake／lib／qws／linux-generic-g++

e x P o r tLD LIBRARY—PATH=$QPEDIR／lib：$QTEDIR／lib：

$QTDIR／lib：$LD—LIBRARY—PATH

(3)編譯

① qt

cd$QTDIR

ls

運行configure文件，中間提示，輸入yes即可，可用以下命令跳過echo yes I．／configure(后面可以加一些參數(shù))

make

生成運行qvfb的tools

make—C tools／qvfb

mv tools／qvfb／qvfb bin

cp bin／uic$QTEDIR／bin

cd ．．

② qte

export QTDIR=$QTEDIR

export QTEDIR=$QTEDIR

export QPEDIR=$QPEDIR

cd $QTEDIR

cp $QPEDIR／src／qt／qconfig—qpe．h

src／tools／

echo yes I．／configure-qconfig qpe

— — system——jpeg ——gif——qvfb ——thread

depths＼ 4，8，16，32

make sub-src

③ qpe

expo rt QTDIR=$REAL—QTEDIR

expo rt QTEDIR=$REAL—QTEDIR

expo rt QPEDIR=$REAL—QPEDIR

cd $QPEDIR／sre

．/configure

make

以上就完成宿主機上的虛擬環(huán)境構建，啟動一下虛擬幀緩存，在sheH里運行：

cd QTDIR／bin

． ／qvfb depth 32 width 640一height 480

就可以調出xl l下虛擬鎮(zhèn)緩沖的設備。其中一depth32參數(shù)表示顏色深度為32位，一width 640一height 480參數(shù)表示鎮(zhèn)緩沖分辨率為640(寬) 480(高)。

． ／qpe

5．2．3移植

cd／Qt／qt-arm

tar zxvf．．／qt-embedded一2．3．7．tar．gz

mv qt-2．3．7 qt

tar zxvf ．．／qtopia—free 1．7．0．tar．gz

mv qtopia-fre-1．7．0 qpe

tar zxvf ．．／tmake-1．11．tar．gz

mv tmake-1．11 tmake

export QTDIR=$PWD／at

export QPEDIR=$PW D／qpe

expo rt TMAKEDIR=$PW D／tmake

e x P o r t TM AKEPATH=$TMAKEDIR／lib／aws／linux arm—g++

export PATH=SQTDIR／bin：$QPEDIR／bin：$TMAKEDIR／bin：$PATH

e x P o r t? LD LIBRARY— PATH=$QPEDIR／lib：$QEDIR／lib：$LD LIBRARY—PATH

cD bin／uic $REAL—QTEDIR／bin

cd SQTDIR

cp$QPEDIR／src／qt／qconfig qpe．hsrc／tools／

make sub-src

移植QT中的相關設備接El、鼠標、觸摸屏、移植qtopia相關設備接口。

編譯Qtopia

cd／Qt／qt——arm

expo rt QTDIR=$PWD／qte

expo rt QPEDIR二$PWD／(Ⅱ)e

expo rt

PATH=$QPEDIR／bin：$QTDIR／bin：／home／mic／control—project／daq—roodule／tools／bin：$PATH

export PATH $QTDIR／tmake／bin：$PATH

export TMAKEPATH=$QTDIR／tmake／lib／qws／linux—arm—g++

e x P o r tLD— LIBRARY PATH：$QPEDIR／lib：$QTDIR／lib：$LD—LIBRARY—PATH

cd$QPEDIR／src

． ／configure

make

進人qtopia—free一1．7．0目錄下，將目錄apps，bin，etc，il8n，lib，pics，plugin拷貝到根文件系統(tǒng)的／qtdemo下，增加環(huán)境變量

export QTDIR-／qtdemo

將qt embedded和qtopia的庫拷貝到／qtdemo／lib目錄下，將字體目錄fonts拷貝到／qtdemo／lib目錄下，就可以運行／qtdemo／bin目錄下的qpe。

6 結束語

??? 嵌入式系統(tǒng)已經(jīng)，一泛的應用到電子產(chǎn)業(yè)中，它的開源、模塊化和可剪裁極大的節(jié)l省了資源，QtE作為嵌入式GUI也倍受青!睞，它不但延續(xù)了Qt桌面系統(tǒng)的所有功能，而且節(jié)省空間和內(nèi)存。qtopia專為linux的消費電子產(chǎn)品提供和創(chuàng)建圖形用戶界面而設計的，具有美觀的GUI。本文主要介紹了它移植到S3C2410-ARM9開發(fā)板的過程，利用宿主機搭建的虛擬環(huán)境，再對qtopia進行編譯，完成到三星HFRK2410 j的移植。Qtopia良好的圖形用戶界面和它緊湊的模塊化結構在電子產(chǎn)品界一定會得到迅速的發(fā)展。