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电子发烧友网>电子资料下载>嵌入式开发>Qt图形编程基础之嵌入式GUI

Qt图形编程基础之嵌入式GUI

2017-10-18 | rar | 0.3 MB | 次下载 | 1积分

资料介绍

分享到:标签:Qt图形编程 嵌入式GUI Linux 操作系统
  12.1 嵌入式GUI简介
  目前的桌面机操作系统大多有着美观、操作方便、功能齐全的GUI(图形用户界面),例如KDE或者GNOME。GUI(图形用户界面)是指计算机与其使用者之间的对话接口,可以说,GUI是当今计算机威廉希尔官方网站 的重大成就。它的存在为使用者提供了友好便利的界面,并大大地方便了非专业用户的使用,使得人们从繁琐的命令中解脱出来,可以通过窗口、菜单方便地进行操作。
  而在嵌入式系统中,GUI的地位也越来越重要,但是不同于桌面机系统,嵌入式GUI要求简单、直观、可靠、占用资源小且反应快速,以适应系统硬件资源有限的条件。另外,由于嵌入式系统硬件本身的特殊性,嵌入式GUI应具备高度可移植性与可裁减性,以适应不同的硬件条件和使用需求。总体来讲,嵌入式GUI具备以下特点:
  n 体积小;
  n 运行时耗用系统资源小;
  n 上层接口与硬件无关,高度可移植;
  n 高可靠性;
  n 在某些应用场合应具备实时性。
  UNIX环境下的图形视窗标准为X Window System,Linux是类UNIX系统,所以顶层运行的GUI系统是兼容X标准的XFree86系统。X标准大致可以划分X Server、Graphic Library(底层绘图函数库)、Toolkits、Window Manager等几大部分。其好处是具有可扩展性、可移植性等优点,但对于嵌入式系统而言无疑太过庞大、累赘、低效。目前流行的嵌入式GUI与X思路不同,这些GUI一般不局限于X标准,更强调系统的空间和效率。
  12.1.1 Qt/Embedded
  表12.1归纳了Qt/Embedded的一些优缺点。
  表12.1 Qt/Embedded分析
  Qt/Embedded分析
  优点以开发包形式提供包括了图形设计器、Makefile 制作工具、字体国际化工具、Qt的C++类库等
  跨平台支持Microsoft Windows 95/98/2000、Microsoft Windows NT、MacOS X、Linux、Solaris、HP-UX、Tru64 (Digital UNIX)、Irix、FreeBSD、BSD/OS、SCO、AIX等众多平台
  类库支持跨平台Qt类库封装了适应不同操作系统的访问细节,这正是Qt的魅力所在
  模块化可以任意裁减
  缺点结构也过于复杂臃肿,很难进行底层的扩充、定制和移植例如:
  · 尽管Qt/Embedded声称,它最小可以裁剪到几百KB,但这时的Qt/Embedded库已经基本失去了使用价值
  · 它提供的控件集沿用了PC风格,并不太适合许多手持设备的操作要求
  · Qt/Embedded的底层图形引擎只能采用framebuffer,只是针对高端嵌入式图形领域的应用而设计的
  · 由于该库的代码追求面面俱到,以增加它对多种硬件设备的支持,造成了其底层代码比较凌乱,各种补丁较多的问题
  12.1.2 MiniGUI
  提起国内的开源软件,就肯定会提到MiniGUI,它由魏永明先生和众多志愿者开发,是一个基于Linux的实时嵌入式系统的轻量级图形用户界面支持系统。
  MiniGUI分为最底层的GAL层和IAL层,向上为基于标准POSIX接口中pthread库的Mini-thread架构和基于Server/Client的Mini-Lite架构。其中前者受限于thread模式对于整个系统的可靠性——进程中某个thread的意外错误可能导致整个进程的崩溃,该架构应用于系统功能较为单一的场合。Mini-Lite应用于多进程的应用场合,采用多进程运行方式设计的Server/Client架构能够较好地解决各个进程之间的窗口管理、Z序剪切等问题。MiniGUI还有一种从Mini-Lite衍生出的standalone运行模式。与Lite架构不同的是,standalone模式一次只能以窗口最大化的方式显示一个窗口。这在显示屏尺寸较小的应用场合具有一定的应用意义。
  MiniGUI的IAL层威廉希尔官方网站 SVGA lib、LibGGI、基于framebuffer的native图形引擎以及哑图形引擎等,对于Trolltech公司的QVFB在X Window下也有较好的支持。IAL层则支持Linux标准控制台下的GPM鼠标服务、触摸屏、标准键盘等。
  MiniGUI下丰富的控件资源也是MiniGUI的特点之一。当前MiniGUI的最新版本是1.3.3。在该版本的控件中已经添加了窗口皮肤、工具条等桌面GUI中的高级控件支持。对比其他系统,“Mini”是MiniGUI的特色,轻量、高性能和高效率的MiniGUI已经应用在电视机顶盒、实时控制系统、掌上电脑等诸多场合。
  12.1.3 Microwindows、Tiny X等
  Microwindows Open Source Project成立的宗旨在于针对体积小的装置,建立一套先进的视窗环境,在Linux桌面上通过交叉编译可以很容易地制作出Microwindows的程序。Microwindows能够在没有任何操作系统或其他图形系统的支持下运行,它能对裸显示设备进行直接操作。这样,Microwindows就显得十分小巧,便于移植到各种硬件和软件系统上。
  然而Microwindows的免费版本进展一直很慢,几乎处于停顿状态,而且至今为止,国内没有任何一家对Microwindows提供全面威廉希尔官方网站 支持、服务和担保的专业公司。
  Tiny X Server是XFree86 Project的一部分,由Keith Pachard发展起来的,而他本身就是XFree86专案的核心成员之一。一般的X Server都过于庞大,因此Keith Packard就以XFree86为基础,精简而成Tiny X Server,它的体积可以小到几百KB,非常适合应用于嵌入式环境。
  就纯X Window System搭配Tiny X Server架构来说,其最大的优点就是具有很好的弹性开发机制,并能大大提高开发速度。因为与桌面的X架构相同,因此相对于很多以Qt、GTK+、FLTK等为基础开发的软件可以很容易地移植过来。
  虽然移植方便,但是却有体积大的缺点,由于很多软件本来是针对桌面环境开发的,因此无形之中具备了桌面环境中很多复杂的功能。因此“调校”变成采用此架构最大的课题,有时候重新改写可能比调校所需的时间还短。
  表12.2总结了常见GUI的参数比较。
  表12.2 常见GUI参数比较
  名 称
  参 数MiniGUIOpenGUIQt/Embedded
  API(完备性)Win32(很完备)私有(很完备)Qt(C++)(很完备)
  函数库的典型大小300KB300KB600KB
  移植性很好只支持x86平台较好
  授权条款LGPLLGPLQPL/GPL
  系统消耗小最小最大
  操作系统支持LinuxLinux,DOS,QNXLinux
 
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