摘 要：本文介紹了Qt/Embedded圖形界面系統(tǒng)在嵌入式Linux系統(tǒng)和S3C2410平臺的物流信息終端上的移植與開發(fā)過程，以及在物流信息終端上定位功能的系統(tǒng)設計方案和Qt/Embedded編程實現，并給出實驗結果。

Qt/Embedded是奇趣科技推出的基于Linux的嵌入式平臺開發(fā)工具，是Qt的嵌入式版本。由于KDE等項目均使用Qt作為支持庫,所以許多基于Qt的X Windows程序可以非常方便地移植到Qt/Embedded版本上。Qt/Embedded具有面向對象、跨平臺和界面設計方便美觀等優(yōu)點，已得到了廣泛的應用。
本文針對當前物流行業(yè)終端定位功能的需求，提出與之相適應的物流終端定位功能實現方案，并利用Qt/Embedded，在基于嵌入式Linux和S3C2410的物流信息化終端平臺上對終端定位功能進行了初步實現。
　　
軟硬件系統(tǒng)設計原理

基于現有網絡建設的總體情況和物流配送過程中對定位數據的可靠性、連續(xù)覆蓋性、精度的要求，并綜合考慮各種定位技術的發(fā)展現狀及技術成熟度、實現成本等因素，本系統(tǒng)在物流配送網絡中采用了GPS輔助定位系統(tǒng)，即GPS+CellID+RFID+圖形道路匹配相結合的定位技術。

系統(tǒng)的軟硬件功能框圖如圖1所示，開發(fā)板CPU采用的是三星公司的S3C2410。該處理器內部集成了ARM公司ARM920T處理器核的32位微控制器。GPS模塊利用RS232接口與開發(fā)板通信，提供衛(wèi)星定位信號；GSM/GPRS模塊提供通信以及CELLID定位信息獲??；RFID模塊提供標簽信息采集和RFID定位功能。終端通過GSM/GPRS通信網絡與物流信息控制中心建立聯系，提交相關數據采集信息和接收物流信息控制中心指令。

圖1 系統(tǒng)軟、硬件功能框圖

系統(tǒng)采用嵌入式Linux操作系統(tǒng)，移植Qt/Embedded 3.3.4和SQLITE數據庫，采用Qt編程實現物流信息化終端定位功能。

軟件系統(tǒng)設計

本文的軟件系統(tǒng)設計主要以S3C2410平臺為核心，通過RS-232串口從GPS模塊、GSM/GPRS模塊、RFID模塊提取定位信息，加以分析轉換，并根據需要用于終端導航或通過GSM/GPRS網絡提交給物流信息控制中心?！　?BR>
宿主機開發(fā)環(huán)境建立

由于目標平臺資源所限，需要搭建交叉編譯環(huán)境，本系統(tǒng)開發(fā)過程中采用的平臺如下：
宿主機：RED HAT 9.0
Qt/X11 3.3.4
Qt/Embedded 3.3.4
SQLITE 2.8.16
cross-2.95.3.tar.bz2
目標機：Linux Kernel 2.4.18
Qt/Embedded 3.3.4
SQLITE 2.8.16

Qt/Embedded 3.3.4移植

為了正確交叉編譯Qt/Embedded，建議宿主機完全安裝RED HAT 9.0，同時要確保UUID、ZLIB、JPEG、GIF、PNG、SQLITE等Qt中所需要的頭文件、庫文件在交叉編譯前正確安裝，并移植相應的庫文件至目標機中，此類文件的具體安裝在此不再贅述。下面主要對Qt/Embedded 3.3.4的交叉編譯及移植進行詳細討論。

下載解壓源文件
$ cd ~
$ mkdir -p qt_embedded/
$ cd qt_embedded
$ wget ftp://ftp.trolltech.com/qt/source/qt-x11-free-3.3.4.tar.bz2
$ wget ftp://ftp.trolltech.com/qt/source/qt-embedded-free-3.3.4.tar.bz2
$ tar jxf qt-x11-free-3.3.4.tar.bz2
$ tar jxf qt-embedded-free-3.3.4.tar.bz2
$ mkdir -p qt-embedded-free-3.3.4-target/
$ sudo cp -r qt-embedded-free-3.3.4/ qt-embedded-free-3.3.4-target/
安裝Qt/X11
$ cd qt-x11-free-3.3.4
$ export QTDIR=$PWD
$ export PATH=$QTDIR/bin:$PATH
$ export LD_LIBRARY_PATH =$QTDIR/lib:$LD_LIBRARY _PATH
$ echo yes | ./configure -thread -plugin-sql-sqlite -prefix /usr/local/ Qt-3.3.4/
$ make
$ sudo make install

安裝Qt/E 3.3.4的宿主機版本

為便于在宿主機上進行嵌入式程序開發(fā)，利用qvfb進行虛擬嵌入式LCD屏幕顯示。

$ cd ../qt-embedded-free-3.3.4
$ export QTDIR=$PWD
$ export PATH=$QTDIR/bin:$PATH
$ export LD_LIBRARY_PATH =$QTDIR/lib:$LD_LIBRARY _PATH
$ echo yes | ./configure -thread -plugin-sql-sqlite -prefix /usr/local/Qt-embedded-3.3.4-host -qvfb
$ make
$ sudo make install
$ sudo cp -r lib/fonts/ /usr/local/Qt-embedded-3.3.4-host/lib/
安裝Qt/E 3.3.4的目標機版本
$ cd ../qt-embedded-free-3.3.4-target
$ cp ../qt-x11-free-3.3.4/bin/uic bin/(注意：需拷貝uic工具的QT/X11版本至安裝目錄中)

由于Qt/E3.3.4沒有專門針對觸摸屏的配置選項，為了確保觸摸屏能正常工作，可以利用現有的配置選項進行修改，以滿足實際需要?，F利用qt-mouse-Linuxtp修改觸摸屏驅動。

修改src/embedded/qmouselinuxtp-qws.h，添加下面兩行：
#define Qt_QWS_IPAQ
#define Qt_QWS_IPAQ_RAW

修改src/embedded/qmouselinuxtp-qws.cpp，把文件中/dev/**3600改為開發(fā)板ARM-Linux操作系統(tǒng)中相應觸摸屏驅動的名稱/dev/touchscreen/0raw。

$ echo yes | ./configure -embedded arm -shared -debug -no-cups -thread -plugin-sql-sqlite -no-ipv6 -qt-mouse-Linuxtp -prefix /usr/local/Qt-embedded-3.3.4-target -depths 16 -system-libpng -system-libjpeg
$ export QMAKESPEC=qws/linux-arm-g++
$ make
$ sudo make install
$ sudo cp -r lib/fonts/ /usr/local/Qt-embedded-3.3.4-target/lib/

此時，將交叉編譯的Qt/E 3.3.4的庫文件下載至開發(fā)板中，并設置相應的環(huán)境變量QTDIR、PATH、LD_LIBRARY_PATH等。另外還要設置觸摸屏環(huán)境變量如下：
$ export QWS_MOUSE_ PROTO=LinuxTP:/dev/touchscreen/0raw
$ export QWS_KEYBOARD=

此時，觸摸屏可能仍無法工作或誤差較大，其主要原因是開發(fā)板操作系統(tǒng)中/etc/pointercal文件不存在或該文件中對觸摸屏進行調整的校準參數不正確，需對/etc/pointercal文件進行修改。修改方法有兩種：一種方法是直接新建該文件，并在文件中按正確格式添加相應參數；另一種方法是交叉編譯tslib-1.3.tar.bz2，將生成的校準程序拷貝至目標板，設置環(huán)境變量，運行校準程序，可直接生成高精度的/etc/pointercal文件。這里推薦使用第二種方法。

至此，Qt/E3.3.4便可在目標板上正確執(zhí)行，移植完畢。

Qt/E編程

本文采用Qt/Embedded 3.3.4版本，主要是考慮到Qt/E 3.3版本相對以往版本更成熟，可視化編程相對更方便易用，且其支持SQLITE數據庫驅動，便于數據庫操作與編程。在本設計中主要使用了Qt/E的畫布模塊、SQL模塊、網絡模塊及多線程編程，縮短了程序的開發(fā)周期，提高了開發(fā)效率。下面主要就多線程編程和畫布模塊編程進行討論。

多線程編程

通常情況下圖形用戶界面應用程序有一個執(zhí)行線程并且每次執(zhí)行一個操作。如果用戶在單線程的應用程序中從用戶界面中調用一個耗時的操作，當這個操作被執(zhí)行的時候，用戶界面通常會被凍結。本實現使用QThread子類化得到QGPSThread類，并使用QMutex、QSemphore和QWaitCondition來同步各線程。QGPSThread類用于通過串口編程接收GPS模塊的$GPRMC定位數據幀，并加以解析，得到實時的經緯度等定位信息，供其它線程使用。

畫布模塊

畫布模塊中QCanvas庫是一個高度優(yōu)化的二維繪圖庫，QCanvas可以包含很多任意圖形的項并且在內部使用雙緩沖來避免閃爍，而且QCanvas支持分層，適合數字地圖的分層顯示。QCanvas與其它畫布模塊結合使用，能很方便地實現導航地圖的顯示、縮放、漫游以及鷹眼等功能。下面是導航地圖常用操作的實現代碼。

void Form2::zoomin()  //縮小地圖比例
{
QWMatrix m = mapview->worldMatrix();
m.scale( 0.5, 0.5 );
mapview->setWorldMatrix( m );
}
void Form2::movleft() //地圖向左漫游
{
mapview->scrollBy(-10,0);
}
void Form2::centerpoint()  //將當前定位點居于顯示地圖正中
{
mapview->center (pointx,pointy);
}
void Form2::movleft()  //定位點在地圖上移動
{
i->move (pointx,pointy);
canvas->update();
}

初步實現

嵌入式信息終端平臺定位功能的初步實現如圖2所示，該系統(tǒng)人機界面友好，定位精確。定位誤差主要取決于GPS-OEM模塊的定位精度，實驗顯示，本系統(tǒng)能初步滿足物流信息終端對定位功能的需求。

圖2 嵌入式信息終端平臺定位功能的初步實現

結語

本文提出了一種嵌入式物流信息化終端定位功能的實現方案，并利用Qt/E編程對其進行了初步實現。實驗結果證明，系統(tǒng)定位數據精確、界面友好、系統(tǒng)可擴展性強，較好地完成了物流信息化終端定位功能。■
 
參考文獻
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2.楊暈，胡永健，林志泉．基于Linux和S3C2410嵌入式圖象傳輸系統(tǒng)設計［J］．微計算機信息(嵌入式與SOC)，2007，23(3-2)．20-24
3.(加拿大)布蘭切尼(Blanchette，J．)，(英)桑姆菲爾德(Summerfield，M．)著；齊亮譯．C++ GUI Qt3 編程［M］．北京：北京航空航天大學出版社，2006