基于QT的电子画板功能的实现本科毕业设计.docx
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基于QT的电子画板功能的实现本科毕业设计.docx
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基于QT的电子画板功能的实现本科毕业设计
本科毕业设计(论文)
题 目:
基于QT的电子画板功能的实现
毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明
原创性声明
本人郑重承诺:
所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名:
日 期:
指导教师签名:
日 期:
使用授权说明
本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:
按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名:
日 期:
学位论文原创性声明
本人郑重声明:
所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名:
日期:
年月日
学位论文版权使用授权书
本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。
本人授权 大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
涉密论文按学校规定处理。
作者签名:
日期:
年月日
导师签名:
日期:
年月日
注意事项
1.设计(论文)的内容包括:
1)封面(按教务处制定的标准封面格式制作)
2)原创性声明
3)中文摘要(300字左右)、关键词
4)外文摘要、关键词
5)目次页(附件不统一编入)
6)论文主体部分:
引言(或绪论)、正文、结论
7)参考文献
8)致谢
9)附录(对论文支持必要时)
2.论文字数要求:
理工类设计(论文)正文字数不少于1万字(不包括图纸、程序清单等),文科类论文正文字数不少于1.2万字。
3.附件包括:
任务书、开题报告、外文译文、译文原文(复印件)。
4.文字、图表要求:
1)文字通顺,语言流畅,书写字迹工整,打印字体及大小符合要求,无错别字,不准请他人代写
2)工程设计类题目的图纸,要求部分用尺规绘制,部分用计算机绘制,所有图纸应符合国家技术标准规范。
图表整洁,布局合理,文字注释必须使用工程字书写,不准用徒手画
3)毕业论文须用A4单面打印,论文50页以上的双面打印
4)图表应绘制于无格子的页面上
5)软件工程类课题应有程序清单,并提供电子文档
5.装订顺序
1)设计(论文)
2)附件:
按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文(复印件)次序装订
指导教师评阅书
指导教师评价:
一、撰写(设计)过程
1、学生在论文(设计)过程中的治学态度、工作精神
□优□良□中□及格□不及格
2、学生掌握专业知识、技能的扎实程度
□优□良□中□及格□不及格
3、学生综合运用所学知识和专业技能分析和解决问题的能力
□优□良□中□及格□不及格
4、研究方法的科学性;技术线路的可行性;设计方案的合理性
□优□良□中□及格□不及格
5、完成毕业论文(设计)期间的出勤情况
□优□良□中□及格□不及格
二、论文(设计)质量
1、论文(设计)的整体结构是否符合撰写规范?
□优□良□中□及格□不及格
2、是否完成指定的论文(设计)任务(包括装订及附件)?
□优□良□中□及格□不及格
三、论文(设计)水平
1、论文(设计)的理论意义或对解决实际问题的指导意义
□优□良□中□及格□不及格
2、论文的观念是否有新意?
设计是否有创意?
□优□良□中□及格□不及格
3、论文(设计说明书)所体现的整体水平
□优□良□中□及格□不及格
建议成绩:
□优□良□中□及格□不及格
(在所选等级前的□内画“√”)
指导教师:
(签名)单位:
(盖章)
年月日
评阅教师评阅书
评阅教师评价:
一、论文(设计)质量
1、论文(设计)的整体结构是否符合撰写规范?
□优□良□中□及格□不及格
2、是否完成指定的论文(设计)任务(包括装订及附件)?
□优□良□中□及格□不及格
二、论文(设计)水平
1、论文(设计)的理论意义或对解决实际问题的指导意义
□优□良□中□及格□不及格
2、论文的观念是否有新意?
设计是否有创意?
□优□良□中□及格□不及格
3、论文(设计说明书)所体现的整体水平
□优□良□中□及格□不及格
建议成绩:
□优□良□中□及格□不及格
(在所选等级前的□内画“√”)
评阅教师:
(签名)单位:
(盖章)
年月日
教研室(或答辩小组)及教学系意见
教研室(或答辩小组)评价:
一、答辩过程
1、毕业论文(设计)的基本要点和见解的叙述情况
□优□良□中□及格□不及格
2、对答辩问题的反应、理解、表达情况
□优□良□中□及格□不及格
3、学生答辩过程中的精神状态
□优□良□中□及格□不及格
二、论文(设计)质量
1、论文(设计)的整体结构是否符合撰写规范?
□优□良□中□及格□不及格
2、是否完成指定的论文(设计)任务(包括装订及附件)?
□优□良□中□及格□不及格
三、论文(设计)水平
1、论文(设计)的理论意义或对解决实际问题的指导意义
□优□良□中□及格□不及格
2、论文的观念是否有新意?
设计是否有创意?
□优□良□中□及格□不及格
3、论文(设计说明书)所体现的整体水平
□优□良□中□及格□不及格
评定成绩:
□优□良□中□及格□不及格
教研室主任(或答辩小组组长):
(签名)
年月日
教学系意见:
系主任:
(签名)
年月日
基于QT的电子画板功能的实现
摘要越来越多的嵌入式终端需要一个图形用户界面(GUI),良好的人机交互界面是嵌入式系统设计的一个关键技术,尤其是在嵌入式手持设备中,对嵌入式终端的实用性、美观性和视听娱乐性提出了更高的要求。
而电子画板以其实用性和良好的观赏性逐渐成为嵌入式设备中不可或缺的组成部分。
开发基于嵌入式终端的界面美观、功能丰富、交互性好的电子画板,具有一定的实用意义和价值。
本文的目标是设计和实现嵌入式终端下的电子画板。
论文首先介绍了Linux的优点和QT开发环境的搭建,着重分析了QT在软件开发中的编程机制,并根据嵌入式应用的特点对嵌入式终端下的电子画板进行了设计需求分析、具体界面的设计和整体结构的设计。
本文根据电子画板的主要功能,设计并实现了电子画板的相关基本功能,如:
新建、打开、删除、图片编辑、放大、缩小、还原、旋转和拉伸等。
最后运行结果符合设计要求,方案可行。
关键词嵌入式LinuxQT图形用户界面电子画板mini2440
Theelectronicdrawingboardfunctionrealization
basedonQT
AbstractMoreandmoreembbededEmbeddedTerminalneedgraphicsuserinterface(GUI).AgoodHuman-ComputerInteractioninterfaceisthekeytechnologyofembeddedsystemdesign.Higherdemandsofthepracticality,aestheticsandaudio-visualentertainmentofembeddedterminalareneeded,especiallyinembbededsystemhandhelddevice.Electronicdrawingboardisbecominganintegralpartofembeddeddevicefortheirpracicalityandgoodviewing.IthassomepracticalsignificanceandvaluetodevelopaElectronicdrawingboardwithbeautifulinterface,richfunctionsandgoodinteractionbasedonembeddedterminal.TheaimofthispaperistodesignandimplementaElectronicdrawingboardintheembededterminalenvironment.ThispaperpresentedtheadvantageofLinuxandthebuildingofQTdevelopingenvironment,focusedontheprogrammingmechanismofdevelopingsoftwarewithQT.Itanalysedtheneedsofthedesign,designedthespecificinterfaceandoverallstructureofElectronicdrawingboardintheembededterminalenvironmentaccordingtofeaturesofembeddedapplication.ThisprojectdesignedandimplementedtherelevantfunctionsofElectronicdrawingboard,suchasnewfile、openfile、edit、enlarge、minify、restoreRotate、stretchthepictureandsoon.Finally,theresultsmeetthedesignrequirements.
KeywordsEmbeddedLinuxQTGUIElectronicdrawingboardmini2440
1引言1
1.1研究背景1
1.2研究目的和意义3
2嵌入式系统和嵌入式Linux3
2.1嵌入式系统概述4
2.2嵌入式Linux的特点和优势5
2.3常见嵌入式Linux系统优缺点7
2.3.1Redhat系列优缺点7
2.3.2Debian系列优缺点7
2.3.3其他版本优缺点8
3QT技术9
3.1QT主要特性9
3.2QT编程机制简介9
3.2.1QT系统的信号与槽机制简介9
3.2.2QT元对象系统11
3.3QTCreator设计软件概述12
4开发软硬件环境介绍13
4.1开发板mini2440简介13
4.1.1Mini2440开发板图示及规格13
4.1.2开发板主要电源系统及接口电路原理15
4.2CPU处理器SamsungS3C2440A概述16
4.2.1S3C2440A集成功能17
4.2.2S3C2440A体系结构18
4.2.3S3C2440A系统管理器18
5虚拟机技术18
5.1虚拟机应用概述19
5.2常见虚拟机软件的优缺点19
5.2.1虚拟机vmware优缺点19
5.2.2虚拟机win4lin(9X)优缺点20
5.2.3虚拟机wine/winx优缺点20
6电子画板功能设计与实现20
6.1电子画板需求设计21
6.2电子画板界面设计22
6.2.1电子画板菜单栏界面设计22
6.2.2电子画板侧边绘图工具栏及主界面设计:
23
6.3电子画板主要功能实现24
6.3.1添加画布24
6.3.2实现涂鸦的功能27
6.3.3实现文件菜单功能29
6.3.4实现编辑菜单功能30
6.4电子画板功能演示33
6.5构建交叉编译环境与程序下载34
谢辞39
参考文献40
1引言
近年来,随着计算技术、通信技术的飞速发展,特别是互联网的迅速普及和3C(计算机、通信、消费电子)合一的加速,微型化和专业化成为发展的新趋势,嵌入式产品成为信息产业的主流。
Linux从1991年问世到现在,短短的十几年时间已经发展成为功能强大、设计完善的操作系统之一;可运行在X86、Alpha、Sparc、MIPS、PPC、Motorola、NEC、ARM等多种硬件平台,而且开放源代码,可以定制;可与各种传统的商业操作系统分庭抗争。
越来越多的企业和研发机构都转向嵌入式Linux的开发和研究上,在新兴的嵌入式操作系统领域内也获得了飞速发展。
1.1研究背景
嵌入式产品的发展,往往要求嵌入式操作系统有网络和图形的功能。
利用源代码开放的Linux搭建的嵌入式操作系统,由于强大的网络功能和低成本,近来得到了越来越多的应用。
其能够提供全功能的桌面计算,定制非常方便并且支持大多数嵌入式系统上使用的芯片,包括StrongARM,MIPS和PowerPC等。
在嵌入式Linux操作系统上使用一个功能完备的轻量级、高性能、高可靠、可配置的GUI系统成为可行的解决方案。
全过程自动化产品制造、大范围电子商务活动、高度协同科学实验以及现代化家庭起居,为嵌入式产品造就了崭新而巨大的商机。
除了沟通信息高速公路的交换机、路由器和Modem,构建CIMS所需的DCS和机器人以及规模较大的家用汽车电子系统。
最有量产效益和时代特征的嵌入式产品应数因特网上的信息家电(InternetAppliances),如Web可视电话、Web游戏机、WebPDA(电子商务、商务通)、WAP电话手机、以及多媒体产品,如STB(电视机顶盒)、DVD播放机、电子阅读机。
以信息家电为代表的互联网时代嵌入式产品,不仅为嵌入式市场展现了美好前景,注入了新的生命;同时也对嵌入式系统技术,特别是软件技术提出新的挑战。
这主要包括:
支持日趋增长的功能密度、灵活的网络联接、轻便的移动应用和多媒体的信息处理,此外,当然还需对付更加激烈的市场竞争。
主要从以下几个方面体现出来:
(1)嵌入式应用软件的开发需要强大的开发工具和操作系统的支持
随着因特网技术的成熟、带宽的提高,ICP和ASP在网上提供的信息内容日趋丰富、应用项目多种多样。
像电话手机、电话座机及电冰箱、微波炉等嵌入式电子设备的功能不再单一,电气结构也更为复杂。
为了满足应用功能的升级,设计师们一方面采用更强大的嵌入式处理器如32位、64位RISC芯片或信号处理器DSP增强处理能力;同时还采用实时多任务编程技术和交叉开发工具技术来控制功能复杂性,简化应用程序设计、保障软件质量和缩短开发周期。
(2)联网成为必然趋势
为适应嵌入式分布处理结构和应用上网需求,面向21世纪的嵌入式系统要求配备标准的一种或多种网络通信接口。
针对外部联网要求,嵌入设备必需配有通信接口,相应需要TCP/IP协议簇软件支持;由于家用电器相互关联(如防盗报警,灯光能源控制,影视设备和信息终端交换信息)及实验现场仪器的协调工作等要求,新一代嵌入式设备还需具备IEEE1394、USB、CAN、Bluetooth或IrDA通信接口,同时也需要提供相应的通信组网协议软件和物理层驱动软件。
为了支持应用软件的特定编程模式,如Web或无线Web编程模式,还需要相应的浏览器,如HTML、WML等。
(3)支持小型电子设备实现小尺寸、微功耗和低成本
为满足这种特性,要求嵌入式产品设计者相应降低处理器的性能,限制内存容量和复用接口芯片。
这就相应提高了对嵌入式软件设计技术要求。
如,选用最佳的编程模型和不断改进算法。
(4)提供精巧的多媒体人机界面
嵌入式设备之所以为亿万用户乐于接受,重要因素之一是它们与使用者之间的亲和力,自然的人机交互界面,如司机操纵高度自动化的汽车主要还是通过习惯的方向盘、脚踏板和操纵杆。
人们与信息终端交互要求以GUI屏幕为中心的多媒体界面。
手写文字输入、语音拨号上网,收发电子邮件以及彩色图形、图像已取得初步成效[1][2]。
1.2研究目的和意义
虽然市场上现在已经有了众多的优秀的GUI应用软件,但随着近年来计算机技术的迅速发展,当新硬件、新技术出现时,计算机的体系结构、指令系统和操作系统都可能发生相应的改变,这势必会导致一部分应用软件在新环境下无法正常运行。
如果舍弃原有软件而重新开发,将会耗费大量的人力和资金,而且浪费了许多成熟的软件成果。
而QT在源代码级上实现了跨平台特性,极大的支持了跨平台通用软件的开发。
QT可以用同一个源程序在不同平台上编译链接,生成目标代码,并取得相同的运行效果,这种技术称之为“一次编写,随处编译”,利用这种方法充分实现了程序的跨平台运行。
这种基于源代码的跨平台特性不仅解决了性能的问题,而且可以发挥各个平台的优势,充分利用每个平台自身的特点;并且即可以在新环境下实现原有软件的功能和特点,减少开发费用,还可以改进原有软件的不足,增加新的需求,从而提高软件的质量,延长软件生命期。
针对嵌入式产品的高度个性化,其外观、与用户交互的界面千差万别的特点,故而系统的设计目标是意在打造一个能在嵌入式终端运行、通用的、可以方便的支持各种控件、各种图形格式,具有体积小、可裁剪、可移植的这样一个面向嵌入式的应用程序系统,使各种嵌入式设备也同样能具有美观的用户界面,相对比较丰富的功能,操作起来简单而又直观[3]。
本文通过对嵌入式Linux和QT的分析,在嵌入式QT的基础上,开发了面向嵌入式终端的电子画板应用软件。
电子画板不仅支持新建、编辑、等功能,还支持图片的打开,另外还有如放大、缩小、旋转等各种方式下的图片浏览。
它们体积小,移植方便,适用于掌上电脑、智能电话及一些高端的嵌入式设备中。
此外它作为一种小型GUI解决方案,可用于那些对GUI大小要求苛刻的各种应用系统中。
2嵌入式系统和嵌入式Linux
嵌入式系统,就是以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可剪裁、适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。
嵌入式系统具有面向用户、面向产品、面向应用的特征。
和通用计算机不同,嵌入式系统是针对具体应用的专用系统,一般具有成本敏感性,它的硬件和软件都必须高效率地设计,量体裁衣、去除冗余。
好的嵌入式系统是完成目标功能的最小系统。
2.1嵌入式系统概述
综观嵌入式系统的发展,大致经历了三个阶段。
第一阶段是以单芯片为核心的可编程控制器形式的系统,同时具有与监测、指示设备相配合的功能。
这种系统大部分应用于工业控制系统中,一般没有操作系统的支持。
第二阶段以嵌入式实时操作系统为标志。
这一阶段系统的主要特点是:
嵌入式操作系统能运行于各种不同类型的微处理器上,操作系统内核精小、效率高,并且具有高度的模块化和扩展性;具备文件和目录管理、设备支持、多任务、网络支持、图形窗口以及用户界面等功能;具有大量的应用程序接口(API),嵌入式应用软件丰富,但与互联网无关。
第三阶段是以基于因特网为标志的嵌入式系统,这是一个正在迅速发展的阶段。
目前大多数嵌入式系统还孤立于因特网之外,但随着因特网的发展以及因特网技术与信息家电、工业控制技术等结合日益密切,嵌入式设备与因特网的结合将代表着嵌入式技术的真正未来[4][5]。
Linux是个和Unix相似、以Unix核心为基础、完全内存保护、多任务多进程的操作系统。
支持广发的计算机硬件,包括X86,Alpha,Sparc,MIPS,PPC,ARM,NEC等现有的大部分芯片。
程式源码全部公开,任何人可以修改并在GNU通用公共许可证(GNUGeneralPublicLicense)下发行(陈英和梁建武,2008),这样,开发人员可以对操作系统进行定制,再也不必担心像MSwindows操作系统中"后门"的威胁。
同时由于有GPL的控制,大家开发的东西大都相互兼容,不会走向分裂之路。
Linux用户遇到问题时可以通过Internet向网上成千上万的Linux开发者请教,这使最困难的问题也有办法解决。
Linux带有Unix用户熟悉的完善的开发工具,几乎所有的Unix系统的应用软件都已移植到了Linux上。
Linux还提供了强大的网络功能,有多种可选择窗口管理器(Xwindows)。
其强大的语言编译器gcc、g++等也可以很容易得到。
不但成熟完善、而且使用方便,为嵌入操作系统提供了一个极有吸引力的选择。
Linux已经被移植到多种硬件平台,这对受开销、时间限制的研究与开发项目是很有吸引力的。
原型可以在标准平台上开发然后移植到具体的硬件上,加快了软件与硬件的开发过程。
Linux可以随意地配置,不需要任何的许可证或商家的合作关系。
它是免费的,源代码可以得到。
这是最吸引人的。
毫无疑问,这会节省大量的开发费用。
Linux还有以下优点:
(1)它本身内置网络支持。
(2)Linux的高度模块化使添加部件非常容易。
(3)Linux在台式机上的成功,使大家看到了Linux在嵌入式系统中的辉煌前景。
嵌入式产品中选择什么样的操作系统极为重要,嵌入式Linux由于其开源特性、实时性好、可移植、内置网络支持等优点在嵌入式领域成为主力军。
如今,业界已经达成共识:
即嵌入式Linux是大势所趋,其巨大的市场潜力与酝酿的无限商机必然会吸引众多的厂商进入这一领域[6]。
2.2嵌入式Linux的特点和优势
这些年来掀起了嵌入式系统应用热潮的原因只要有几个方面:
一是芯片技术的发展,使得单个芯片具有更强的处理能力,而且使集成多种接口已经成为可能,众多芯片生产厂商已经将注意力集中在这方面。
另一方面的原因就是应用的需要,由于对产品可靠性、成本、更新换代要求的提高,使得嵌入式系统逐渐从纯硬件实现和使用通用计算机实现的应用中脱颖而出,成为近年来令人关注的焦点。
从上面的定义,可以看出嵌入式系统的几个重要特征:
(1)系统内核小。
由于嵌入式系统一般是应用于小型电子装置的,系统资源相对有限,所以内核较之传统的操作系统要小得多。
比如Enea公司的OSE分布式系统,内核只有5K,而Windows的内核却是没有可比性的。
(2)专用性强。
嵌入式系统的个性化很强,其中的软件系统和硬件的结合非常紧密,一般要针对硬件进行系统的移植,即使在同一品牌、同一系列的产品中也需要根据系统硬件的变化和
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