Qt開發平臺的搭建與應用

施 菊， 張 慶， 趙 冰

（上海無線電設備研究所，上海200090）

0 引 言

Qt是一個跨平臺的C++應用構架，擁有直觀、強大的API（應用程序編程接口），在通信控制器、自動化電路設計系統、金融服務等方面應用廣泛。Qt支持以下平臺：MS／Widows、UNIX／X11-Linux、HP-UX、Digital Unix 等。目前在商業領域，Qt是目前最通用流行的Gui，與其它Gui相比，具有良好的封裝機制，結構小巧，模塊化程度高，可重用性較好，無論在移植性、應用程序，還是技術支持等方面都略勝一籌。

Qt在工業領域控制界面方面占有越來越重要的地位。本文結合深圳華天正公司Real6410的ARM11開發套件，詳細介紹了Linux環境為前提的Qt Gui開發環境的搭建，軟件開發過程及其如何移植等問題。與傳統控制界面設計方式相比，Qt Gui還具有系統可靠性增強、開發時間縮短、系統升級維護方便等優勢，具有強大的發展潛力。

1 開發平臺的搭建

1.1 硬件平臺的搭建

本文介紹的Qt 開發硬件環境包括了ARM11開發套件、PC機一臺。選擇在Windows操作系統下通過VMware虛擬機安裝Linux操作系統，并配置NFS等服務功能。目前Linux操作系統版本較多，主要有Ubuntu和RedHat等，相比較而言，Ubuntu操作界面更為人性化、庫升級方便，因此采用Ubuntu 10版本。

1.2 軟件平臺的搭建

進行Qt應用程序的開發，首先需要準備好arm-none-linux-gnueabi交叉編譯器、QtCreator和最新的Qt源碼包。在Linux 平臺下，安裝交叉編譯器為開發板編譯內核。Qt應用程序也需要交叉編譯后，才能移植到ARM 平臺上。

Qt Creator是NOKIA 公司最新推出的Qt開發工具，與Qt Desiger等相比，它功能集成度更高，無須再單獨安裝qvfb、zlib等配套軟件，程序開發和交叉編譯功能自成一體，交叉編譯完成后可直接下載到ARM。Qt針對不同的開發對象提供很多種源碼包，如Qtopia、Qt／Embedded等，本文并不需要開發圖形系統，只是針對特定工業控制要求開發相應的控制界面，因此采用Qt／everywhere源碼包，對源碼包進行交叉編譯后即可進行使用。

ARM 開發套件主要準備工作流程如圖1所示，可以根據需要對內核進行定制，對文件系統進行裁減。

圖1 準備工作流程圖

2 Qt界面開發

2.1 Qt程序開發流程

平臺搭建完成后，就可以根據需要開發嵌入式GUI程序，使用Qt Creator開發流程簡單高效，具體流程圖如圖2所示。

圖2 Qt程序開發流程

在開發過程中，設置Qt Creator交叉編譯工具，將gcc改為arm-linux-gcc，選擇交叉編譯后的qmake，將交叉編譯后生成文件的地址選擇為ARM 可直接掛載地址。于是開發中可以省略在PC機上交叉編譯運行這一流程，直接對編寫的代碼進行交叉編譯。裁減掉ARM 文件系統中不需要的部分內容，同時使其不要上電加載Qtopia等應用程序。這樣便可以將交叉編譯后的應用程序下載到ARM 實時調試，不用在本機編譯與交叉編譯中不斷切換，也不用手動編寫Makefile文件，縮短開發流程。

2.2 Qt用戶圖形界面設計

Qt提供了一款專門用于用戶圖形界面設計的工具Qt Creator，具有強大的布局功能，既可以專門設計GUI，又可以利用它提供的集成功能，用于整個程序的開發。Qt的界面既可以通過GUI窗口中現有部件的選擇排列而成，也可以通過C++編寫完成。按照Qt開發流程，設計了一款用于實時監控的GUI界面，界面框架如圖3所示。

圖3 界面程序框架圖

串口1為調試串口，串口2為RS232，串口3為GPS串口，串口4待用；另外還在本界面上開通了網絡模塊、鍵盤模塊、定時器、音頻和影像播放模塊等。

信號和槽機制是Qt的核心機制，是一種功能強大的對象間通信機制，極為靈活，完全面向對象，為對象之間的通信提供了便利條件。槽用于接收信號，一個槽并不知道是否有信號與自己相連。可以將任意一個信號與任意一個槽相連接，甚至于將一個信號與另一個信號相連。信號與槽構造了一個強大的部件編程機制，取代了以往老舊的、缺乏安全性的回調技術。通過信號與槽，實現了各個模塊之間的有效通信。

將開發完成的程序交叉編譯后下載至ARM開發板，運行程序，如圖4所示。

圖4界面為串口接收數據頁面，當open按鈕按下時，ARM 上所有端口被打開?？山尤腈I盤對ARM 進行操作，也可以通過觸摸屏對ARM進行控制，此界面同時具有實時存儲數據功能，把數據存儲到文件系統根目錄下，為以后進行數據分析提供依據。界面右側為端口數據顯示界面，主要用于實時監測各個端口數據，點擊Net按鈕進入網絡數據接收頁面，點擊GPS按鈕進入GPS數據接收頁面，點擊Local按鈕進入本地數據頁面，點擊Help 進入本界面使用說明頁面。左側為圖形數據界面，根據接收數據實時繪制圖形，并將某些數據在圖形上滾動顯示。如果端口數據出現錯誤，此Qt GUI還可根據錯誤的種類給ARM發出不同的警告信息，ARM 發出相應的報警聲。

圖4 QT 界面圖

3 總結

本文講述了Qt開發環境的搭建和應用。使用Qt開發GUI，能快速的開發應用程序，連接數據庫也非常方便快捷，界面控件元素十分豐富，能滿足各種應用需求。Qt一直以來為開發人員提供完整的文檔和工具，提供最為完整的平臺支持。因此，Qt在GUI程序開發領域有著良好的應用前景。

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