基于Linux嵌入式操作系统的图形化界面的实现

测试测量技术　基于Ｌｉｎｕｘ嵌入式操作系统的图形化界面的实现　Ｅｍｂｅｄｄｅｄ　Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ　Ｓｙｓｔｅｍ　Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　Ｌｉｎｕｘ　ｔｈｅ　Ｇｒａｐｈｉｃａｌ　Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ　Ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ　马强，赵军伟，李宏穆（成都理Ｔ大学，四川Ｉ成都６１００５９）　Ｍａ　Ｑｉａｎｇ，Ｚｈａｏ　Ｊｕｎ－ｗｅｉ，Ｌｉ　Ｈｏｎｇ－ｍｕ（Ｃｈｅｎｇｄｕ　ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｓｉｒ　ｈｕａｎ　Ｃｈｅｎｇ（ｈ１　６１００５９）　摘要：该文以嵌入式的ＰＤＡ为研究对象，论述了基于嵌入式Ｌｉｎｕｘ和ＱｆｆＥｍｂｅｄｄｅｄ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。　关键词：Ｅｍｂｅｄｄｅｄ；Ｌｉｎｕｘ；图形界面：人机交互　中图分类号：ＴＰ３１６．８１　文献标识码：Ａ　文章编号：１００３一ＯｌＯ７（２ｏｌ１）０４－０００３－０３　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ　ａｒｔｉｃｌｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ＰＤＡ　ｗｉｔｈ　ｅｍｂｅｄｄｅｄ　ｏｌ３撺ｏｒｓ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｓｔｕｄｙ．ｔｈｅ　Ｅｍｂｅｄｄｅｄ　Ｌｉｎｕｘ　ａｎｄ　Ｅｍｂｅｄｄｅｄ　ｑｔ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｅｎｄ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｇｒａｐｈｉｃａｌ　ｉｎｔｅｒｆａｃｅ　ｄｅｓｉｇｎ　ａｎｄ　ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ。ａｎｄ　ｅｖｅｎｔｕａｌｌｙ　ｐｕｔ　ｕｐ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ＰＤＡ　ａｎ　ｉｎｔｅｒａｃｔｉｖｅ　ｓｙｓｔｅｍ　Ｔｏ　ｐｅｒｓｏｎａｌｉｚｅ　ｔｈｅ　ｍａｎ－ｍａｃｈｉｎｅ　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：Ｅｍｂｅｄｄｅｄ；Ｌｉｎｕｘ；ｇｒａｐｈｉｃａｌ　ｕｓｅｒ　ｉｎｔｅｒｆａｃｅｓ；ｍａｎ－ｍａｃｈｉｎｅ　ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ　ＣＬＣ　ｎｕｍｂｅｒ：ＴＰ３１６　８１　Ｄｏｃｕｍｅｌｒｔｔ　ｃｏｄｅ：Ａ　Ａｒｔｉｄａ　ＩＤ：１００３－０１０７（２０１　１）０４—０００３—０３　１引言　嵌入式系统因其体积小、可靠性高、功能强等优势，已渗透　到工业、农业、教育、旧防、科研以及日常生活等各个领域，对各　本文的Ｎｏｒ　Ｆｌａｓｈ选用容量为２ＭＢ的ＡＭＤ公司的　ＡＭ２９ＬＶ１６０ＤＢ芯片。Ｎａｎｄ　Ｆｌａｓｈ采用的是Ｓａｍｓｕｎｇ公司的　６４Ｍ闪存芯片Ｋ９Ｆ１２０８ＵＯＭ，图２所示为Ｆｌａｓｈ存储器与处　理器连接示意图。　行各业的技术改造、产品更新换代、提高生产率等方面起到了极　其重要的作用。同时，嵌入式Ｌｉｎｕｘ操作系统以其开放源代码、　易于开发、功能强大、稳定、成本低等优势迅速跻身于主流嵌入　式操作系统。基于嵌入式Ｌｉｎｕｘ操作系统的研究和应用具有巨　大的学术和商业价值。　４实现过程　基于Ｌｉｎｕｘ的诸多优势，以及对人机界面系统要求的评　估，本人机界面系统采用ＶＩＶＩ作为引导加载程序，操作系　统内核采用Ｌｉｎｕｘ一２．４．１８，文件系统采用Ｃｒａｍｆｓ。　２硬件选型　本文最终选定了基于Ｓａｍｓｕｎｇ公司￥３Ｃ２４１０处理器的　￥３ＥＢ２４１０开发板作为硬件开发平台，此硬件平台扩展了一系列　的外设接口，包括存储系统、音频控制器、网络控制器、显示控制　部分、电源系统等。用它进行ＡＲＭ技术评估以及嵌入式Ｌｉｎｕｘ　系统设计。平台采用开放式架构设计，便于根据应用需要，进行　４．１交叉编译环境搭建　交叉编译软件：　运行ｃｙｇｗｉｎ，执行以下命令完成ｃｙｇｗｉｎ环境下Ｌｉｎｕｘ交　叉编译工具安装：　ｃｄ／ｕｓｒ　各种功能扩展。　ｔａｒ—ｘｖｊｆ／ｔｍｐ／ｃｒｏｓｓ—ａｒｍｔｏｏｌｓ—ｌｉｎｕｘ．ｔａｒ．ｂｚ２　ｌｓ　・・・ａｒｍ－ｌｉｎｕｘ・・・　３存储电路设计分析　图１所示为￥３Ｃ２４１０存储器空间映射图，其中，ＳＲＯＭ表示　正确解压后，可以看到多了一个ａｌＴｎ—ｌｉｎｕｘ目录，即交叉　编译Ｔ具安装目录。　ＲＯＭ或ＳＲＡＭ型寄存器。ｂａｎｋ０被用作系统启动引导代码的空　间，使用１６位或３２位数据总线，由ＯＭＯ、ＯＭ１引脚来设置系统　的启动加载方式。　目前，市场上的Ｆｌａｓｈ主要有两种：Ｎｏｒ　Ｆｌａｓｈ和Ｎａｎｄ　Ｆｌａｓｈ。　４．２　Ｂｏｏｔｌｏｅｄｅｒ的移植　本课题Ｂｏｏｔｌｏａｄｅｒ选用ｖｉｖｉ，因为它对￥３Ｃ２４１０有很好　的支持，其最大的优点是直接支持Ｎａｎｄ　Ｆｌａｓｈ。　２０１１第０４期　囵　

理论与研究　Ｊ　ｈｅｏｒｙ　ａｎｄ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　０　Ｍ［１　０］＝０　１，１　０　Ｂ　ｏ　ｏｔＳ　Ｒ矗Ｍ　（４Ｋ　Ｂ　ｙｔｅ，）　０　Ｍ［１：０】＝０　０　Ｓ　Ｒ０　Ｍ，Ｓ　Ｄ　Ｒ＾Ｍ　Ｓ　Ｒ　０Ｍ，Ｓ　Ｄ　Ｒ　Ａ　Ｍ　２Ｍ　Ｂ／４Ｍ　Ｂ，８Ｍ　Ｂ，１　６Ｍ　Ｂ　Ｌ　（ｎＧ　Ｃ　Ｓ　７）　（ｎＧ　Ｃ　Ｓ　７）　，３　２Ｍ　Ｂ，６　４Ｍ　Ｂ／１　２　８Ｍ　Ｂ　Ｓ　Ｒ０　Ｍ，Ｓ　Ｄ　Ｒ　ＡＭ　Ｓ　Ｒ　０Ｍ，Ｓ　Ｄ　Ｒ　Ａ　Ｍ　２Ｍ　Ｂ，４Ｍ　Ｂ，８Ｍ　Ｂ，１　６Ｍ　Ｂ　（ｎＧ　Ｃ　Ｓ　６）　（ｎＧ　Ｃ　Ｓ　６）　，３　２Ｍ　Ｂ，６　４Ｍ　Ｂ／ｌ　２　８Ｍ　Ｂ　Ｓ　ＲＯ　Ｍ　Ｓ　Ｒ　０　Ｍ　ｌ　２　８Ｍ　Ｂ　（ｎＧ　Ｃ　Ｓ　５）　（ｎＧ　Ｃ　Ｓ　５）　ｒ　Ｓ　ＲＯ　Ｍ　Ｓ　Ｒ　Ｏ　Ｍ　Ｌ　１　Ｇ　Ｂ　（ｎＧ　Ｃ　Ｓ　４】　（ｎ６　Ｃ　Ｓ　４）　ｌ　２　８Ｍ　Ｂ　Ｈ　Ａ　Ｄ　Ｄ　Ｒ　ｆ　２　９：０］　１　ｒ　Ａ　ｃ　ｃ　ｅ　ｓ　ｓ１ｂ１　ｅ。　Ｓ　ＲＯ　Ｍ　Ｓ　Ｒ　Ｏ　Ｍ　ｌ　２　８Ｍ　Ｂ　Ｒ　ｅ　ｇｉ　ｏ　ｎ　ｎＧ　Ｃ　Ｓ　３１　（ｎＧ　Ｃ　Ｓ　３）　１　ｒ　Ｓ　ＲＯ　Ｍ　Ｓ　Ｒ　０　Ｍ　（ｎ６　Ｃ　Ｓ　２）　（ｎＧ　Ｃ　Ｓ　２）　ｌ　２　８Ｍ　Ｂ　１　ｒ　Ｓ　ＲＯ　Ｍ　Ｓ　Ｒ　０Ｍ　（ｎＧ　Ｃ　ｓ１）　（ｎＧ　Ｃ　Ｓ　１）　ｌ　２　８Ｍ　Ｂ　１　ｒ　Ｓ　ＲＯ　Ｍ　Ｌ　Ｂ　ｏ　ｏｔ　Ｉｎｔｅ　ｒｎａｌ　ｌ　２　８Ｍ１３　ｆｎＧ　Ｃ　Ｓ　０）　ＳＲ＾Ｍ（４Ｉ￡Ｂ）　１　ｒ　１　ｒ　图１￥３Ｃ２４１０存储空间映射图　Ｎ删曲　图２　Ｆｌａｓｈ存储器与处理器连接示意图　运行ｃｙｇｗｉｎ　执行以下命令完成ｃｙｇｗｉｎ环境下ｖｉｖｉ源代　（２）在ｅｙｇｗｉｎ中执行命令，在本地建立自己的根文件目录，　码的安装。　建成后的目录结构如图３所示。　ｓｏｕｒｅｅ　ｈｍｐ／ｅｄｕｋｉｔ－２４１０／ｓｅｔｌｉｎｕｘ．ｓｈ　０墨曩　ｃｄ／ｕｓｒ／ｌｏｃａｌ／ｓｒｃ／ｅｄｕｋｉｔ一２４１０／ｖｉｖｉ　ｂｉｎ　ｍａｋｅ　ｃｌｅａｎ　Ｊ　ｄｅｖ　ｍａｋｅ　ｍｅｎｕｃｏｎｆｉｇ　ｅｔｃ　ｍａｋｅ　－ｌｌｂ　ｍｎｔ　生成ＶＩＶＩ的可执行映像文件，然后将其烧写进Ｎａｎｄ　Ｆｌａｓｈ。　：；０　ｅｔｃ　ｉｎｉｔ．ｄ　４．３　Ｌｉｎｕｘ内核的移植　０　ｔｒａｐ　ＳＭＩ￣＂　安装内核源码，本课题采用的Ｌｉｎｕｘ内核版本是在嵌入式　ｌｉｂ　领域运用比较成熟的２．４．１８版本，并应用了支持￥３Ｃ２４１０的　ｌｏｃｋ　补丁，使嵌人式Ｌｉｎｕｘ内核能够在￥３Ｃ２４１０处理器上运行。并　－ｒｕｎ　编译内核，然后将内核文件烧写到开发板上。　ｊＪ　ｅｘｔ｜　０・ｘｔ２　４．４　Ｃｒａｍｆｓ文件系统移植　￣ｘｔ３　０　ｐｒｏｃ　４．４．１　Ｃｒａｍｆｓ系统的建立　ｓｈｉｎ　ｆｌ建立Ｃｒａｍｆｓ文件系统，转化成映像文件，需要用到ｍｋｃｒａｍｆｓ　舞　ｓｌ－　ｅｒｅ　下转７页　工具。　图３　Ｃｒａｍｆｓ目录结构　—　■　圣｛厦童　

测试测量技术　从图５　我们可以看到：当拒识阀值为０时，测试总代价　参考文献：　［１］程学云，吉根林，凌霄汉．基于ＳＶＭ的多类代价敏感学习及其　应用ｆＪＪ＿南京师范大学学报：工程技术版，２００６，６（４）：７９—８２．　为１０；当拒识阀值在０．０１到０．３９时，测试总代价为９．２；当拒　识阀值为０．５时，测试总代价为９．３；当拒识阀值为０．５１到１　时，测试总代价为ｌ９。从而可以确定拒识阀值在０．Ｏ１到０．３９　范围取值时，测试总代价是最小的。　从以　分析可以得　：用支持向量机对手写字符进行识　别时，引入拒识代价，能在一定范用内使其总代价最小。　［２殊辉，杨扬，颉斌，等．ＳＶＭ在小字符集手写体汉字识别中的应　用研究ＩＪＩ＿微计算机信息（测控仪表自动化），２００４，６（４）：７６—８８．　［３］Ｌｅｗｉｓ，Ｄ．Ｄ．ａｎｄ　Ｇａｌｅ．Ａ　ｓｅｑｕｅｎｔｉａｌ　ａｌｇｏｒｉｔｈｍ　ｆｏｒ　ｔｒａｉｎｉｎｇ　ｔｅｘｔ　ｃｌａｓ－　ｓｉｔｅｒｓ．Ｐｒｏｃｅｅｄｉｆｎｇｓ　ｏｆ　Ｓ１ＧＩＲ－９４，１　７ｔｈ　ＡＣＭ　Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　Ｃｏｎ—　ｆｅｒｅｎｃｅ　ｏｎ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ａｎｄ　Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｉｎ　Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　Ｒｅｔｒｉｅｖａｌ，　４结论　在把所有的宁符识别概率转化成相应的可信度之后，就　１９９４，５（２）：３－１２．　［４］Ｚｈａｏ　Ｗｅｉ，Ｈｅ　Ｊｉａｎｍｉｎ，Ｗａｎｇ　Ｃｈｕｎｌｉｎ，ｅｔ　ａ１．Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆａ　ｃｏｓｔ—ｓｅｎ　ｓｉｔｉｖｅ　ｍｅｔｈｏｄ　ｏｆｒ　ｃｈｕｒｎ　ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ　ｉｎ　ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ　ｉｎｄｕｓｔｒｙ［Ｊ］．　ＪＯＵＲＮＡＬ　ＯＦ　ＳＯＵＴＨＥＡＳＴ　ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ　ＮＧＬＩＳＨ　ＥＤＩ—　是概率点的取定。这是本研究一个关键的步骤，概率点的取舍　直接关系到各种代价的变化。经过多次的实验，可以得到概率　点取定的一个大概的范闱，在这个范围内，可以让总代价相对　最小。　ＴＩＯＮ）２００７．２３（１）：１３５—１３８．　｝　，　ｉ　：一　ｍ　一　｛　ｔ　＿　”一　＿ｆ　＊　§　—　，　ｔ　≯　ｉ　＃　｝　；　，一　一》　；　＃一＊　＃　　尊　：～　一：｝　｝　４　｝　　≯《　一：　《●　・　：　｝　女　Ｔ．…。　§　》　｝　；，　上接４页　４．４．２　Ｃｒａｍｆｓ系统的编译及烧写　６结束语　本文所围绕的项目是嵌入式ＰＤＡ终端设备应用软件研　执行命令以完成Ｃｒａｍｆｓ文件系统编译，编译后在／ｕｓｒ／ｌｏ—　ｃａｌ／ｓｒｃ／ｅｄｕｋｉｔ一２４１０／目录下会看到生成的文件系统映像文件　ｒｏｏｔ．ｃｒａｍｆｓ，然后将文件系统烧写进开发板。　究与图形化系统实现，使用了三星公司基于ＡＲＭ９２０Ｔ内核的　３２位ＲＩＳＣ嵌入式处理器￥３Ｃ２４１０硬件平台和嵌入式Ｌｉｎｕｘ　操作系统，选择Ｑｔ／Ｅｍｂｅｄｄｅｄ作为图形用户界面，并可以开发　出一套基于Ｑｔ／Ｅｍｂｅｄｄｅｄ的图形化系统。　５　Ｑｔｏｐｉａ图形界面的编程及实现　在ＰＣ机Ｌｉｎｕｘ系统的ｈｏｍｅ目录下创建一个ｈｏｓｔ文件　夹，把所有安装包放在这个目录下，执行命令以完成Ｑｔ／Ｅ的　安装，在Ｌｉｎｕｘ系统上运行以下命令来启动Ｑｔ／Ｅ：　ｃｄ／ｈｏｍｅ／ｈｏｓｔ／ｑｔ／ｂｉｎ　ｑｖｆｌ￣一ｗｉｄｔｈ　６４０一ｈｅｉｇｈｔ　４８０＆　ｃｄ／ｈｏｍｅ／ｈｏｓｄｑｔｏｐｉａ／ｂｉｎ　．　参考文献：　【１】华清远见嵌入式培训中心．嵌入式ＬｉｎｕｘＣ语言应用程序设　计［Ｍ】．北京：人民邮电出版社，２００７，８．　Ｉ２】车呜．基于ＡＲＭ９的嵌入式Ｌｉｎｕｘ应用与移植性研究ｌＪ１．陕　西：西安电子科技大学，２００７，１．　【３】ＤＯＭＩＮＩＣ　ＳＷＥＥＴＭＡＮ．ＳＥＥ　ＭＩＰＳ　ＲＵＮ，ＳＥＣＯＮＤ　ＥＤＩＴＩＯＮ［Ｍ］．　ｐｅ　执行．／ｑｐｅ后出现如图４所示的ｑｔｏｐｉａ运行界面。　、，　笔　、　￡寰冀　糍、：　～嚣；　一　．．～　…：　＝：：　～；　曼　嚣　北京：机械工业出版社，２００７．　【４】李亚峰，欧文盛．ＡＲＭ嵌入式Ｌｉｎｕｘ系统开发从入门到精通　［Ｍ】．北京：清华大学出版社，２００７．　国　圈　回　囵Ｃａｌｃ…１　ｔ０ｒ　Ｃａ１￣ｎｄａｒ　圆　圈　Ｈａｎａｇｅｒ　１ｍ１ｒ　ｌ　１ｏｄａ　【５】张晓伟，刘盼盼．ＡＲＭ嵌入式系统设计原理与开发实例ＩＭＪ．　北京：电子工业出版社，２００８．　［６］Ｓａｍｓｕｎｇ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ．￥３Ｃ２４１０Ｘ　３２一ＢＩＴ　ＲＩＳＣ　ＭＩＣＲＯＰＲＯ—　ＣＥＳＳ０Ｒ　ＩＩＳＥＲ’Ｓ　ＭＡＮＩＬ７ＡＩ　Ｒｅｖｉｓｉｏｎ　１．２．２Ｏ０３．　④Ｂ　Ｂ　ｆ＂ＯＲ　Ｏｔｔｒ￣￥ｒ　固　圈　＠　叠　图　ｖ　嚣ｉ　ｒ　Ｈｅｄ　ａ　Ｓ　ｓ’ｅｍ　Ｉｎｆｏ　Ｐ１ａ　ｅｒ　日　口　囝　Ｖｏｊｃｅ　Ｎｏｒ－ｌｄ　Ｔｉ　Ｉ＿ＪＩＩ　囊一・　．　图４　ｑｔｏｐｉａ运行界面　ｏ圆瓷Ｂ　２０１１第０４期　日