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随着通讯技术的发展和3G网络的推广,用户对手机的要求不在只是简单的语音、收发短信等基本功能,手机办公、手机娱乐等功能受到人们的青睐。PDA (Personal Digital Assistant)正是在这种背景下产生,并且发展壮大,它不仅集成了传统手机的基本功能,同时兼容了笔记本电脑的诸多功能,真正满足了用户需求。PDA市场潜力巨大,是个人终端技术的发展趋势。本文以嵌入式的PDA为研究对象,论述了基于嵌入式Linux和Qt/Embedded的图形界面终端的设计与实现,最终搭建了适用于PDA的个性化人机交互系统。论文的主要内容包括:(1)通过对当前流行的几种嵌入式处理器、嵌入式操作系统、GUI图形支持系统优缺点的讨论,结合设备特点选择了以ARM9为核心的S3C2410为本系统的硬件平台,2.4.18内核Linux和Qt为本系统的软件平台。(2)建立硬件开发平台,对s3C2410处理器、以及外围接口部件进行了分析介绍,讲述了它们的结构及功能;(3)对Linux系统的内核和文件系统作了深入研究。详细分析了Linux系统bootloader的功能以及它的编译与移植;Linux内核的剪切、编译和移植;Linux文件系统的制作、编译与移植,为系统开发搭建了软件平台。(4)在对Qt/Embedded系统分析的基础上,分别建立了Qt在PC机上的开发调试环境和Qt在cygwin上的编译移植环境。(5)在PC机Qt开发环境下,开发了几个基于Qt/E的具有友好界面的应用软件。利用这几个程序构建了自己的图形化界面系统,在cygwin上经过编译移植进目标板,运行稳定。验证了Linux+Qt/Embedded+C++开发环境的有效性。最后,开发的成果为一套精美高效,可触摸式的人机交互系统,它具有可移植性好、操作简单和易于二次开发等特性。本文分四大块对上述内容进行详述:首先,根据系统的需求,构建了嵌入式系统开发的硬件平台。本系统提供了一种嵌入式PDA多种应用软件的功能,需要带触摸屏的LCD模块来实现人机交互和视频播放,需要网络接口来实现目标机的远程登录和资源下载,需要UART串口来调试目标机,需要JTAG接口来下载程序,需要音频控制器来实现mp3等音频格式文件的播放,需要有大的NandFlash存储器来存放音视频文件。本文针对系统需求,通过分析对比各种元器件的性能,分别对处理器、存储芯片、音频芯片、网络芯片、LCD等进行了选型。最终选择了S3EB2410开发板作为系统运行的硬件平台,并对外围电路的设计做了深入分析。其次,构建了嵌入式系统软件开发环境。通过对常见嵌入式操作系统的对比分析,本文选择了嵌入式Linux作为本项目的操作系统,因为该系统对硬件设备有广泛的支持性,内核高度的稳定性,源代码开放且免费等诸多优势。介绍了Linux系统的组成,移植特点,建立了交叉编译环境,分析了Bootloader的工作模式,本文选择VIVI作为启动加载程序,对VIVI进行了启动研究,随后将其编译、配置、移植进了目标板。对Linux内核结构进行了学习,并编译、裁剪、配置了适合本系统的内核,也移植进了目标板。借助busybox制作了本项目的文件系统Cramfs文件系统,并编译移植进了目标板。然后,学习了GUI的特点,得出嵌入式设备对GUI的要求:体积小,轻量级,能快速启动,占用系统资源少,可移植性好,可靠性高等。通过对比主流GUI的特点,本文选用Qt/Embedded作为图形化界面系统,因为其很容易扩展并且对C++的兼容性也比较好。深入理解了Qt的显示机制、进程间通讯机制,在PC机上搭建了Qt/E的调试环境,用于对自己编的程序进行调试改错,在cygwin上建立了Qt/E的编译移植环境,用于将自己编的图形程序转换为ARM架构下的程序,从而能下载到目标板。最后,介绍了Qt/E设计程序的方法,研究了Qt类库中主要类的继承关系及作用。依循设计思路,自己开发了时钟、MediaPlayer播放器、文件查看器、录音机等应用程序。在PC机上调试成功,并且移植进目标板也运行稳定。利用自己开发的应用软件构建了个性化的图形界面系统,通过对文件系统进行添加Qt目录,更改和添加文件,形成图形化文件系统,经编译移植进目标板运行效果良好。