Qt/Embedded和Linux在污水處理控制系統(tǒng)中應用的研究

【摘要】： 由于Windows系列操作系統(tǒng)的普及使得圖形化操作觀念深入人心,同時隨著信息家電、手持設備、無線終端、復雜工控設備的迅速發(fā)展,人們對嵌入式系統(tǒng)的需求逐漸增多,要求也越來越高。為嵌入式系統(tǒng)提供一個友好方便、穩(wěn)定可靠的GUI系統(tǒng)成為非常迫切的要求。 本論文以油田污水處理控制系統(tǒng)為應用背景,在已經(jīng)研制出的含油污水處理系統(tǒng)的基礎上,對其控制方案進行了改進,提出了以基于ARM920T核的S3C2410為嵌入式處理器、以基于ARM9廣泛使用的Linux為嵌入式操作系統(tǒng)、以Qt/Embedded為嵌入式GUI構建污水處理控制系統(tǒng)中的人機界面的方案,替代了原來IPC、PLC和現(xiàn)場執(zhí)行機構三層結構的控制方案。以嵌入式Linux系統(tǒng)中的GUI系統(tǒng)為研究對象,從理論、技術、設計與應用三個層次進行研究,并將重點放在Qt/Embedded系統(tǒng)之上。 文中介紹了嵌入式Linux GUI的發(fā)展概況,基于Qt/Embedded的GUI開發(fā)環(huán)境Qtopia,并結合實例闡述了基于嵌入式Linux的Qtopia應用程序開發(fā)過程,分析了該應用程序在向項目目標硬件上移植過程中出現(xiàn)的問題,并給出了解決此問題時的幾種解決方法。 本論文的主要工作是研究Qt/Embedded這種嵌入式GUI在構建污水處理控制系統(tǒng)人機界面中的應用。依次研究與實現(xiàn)了以下內容:Qt/Embedded在宿主機和目標機上開發(fā)環(huán)境的建立,VIVI的配置、編譯、生成與向ARM平臺的燒寫,Linux內核的配置、編譯與向ARM平臺的燒寫,基于Qt/Embedded污水處理人機界面應用程序的開發(fā),帶應用程序的Qtopia圖形界面文件系統(tǒng)的制作與向ARM平臺的燒寫,以及相關驅動程序的開發(fā)。 污水處理控制系統(tǒng)的圖形用戶系統(tǒng)存在著獨立進程、跨平臺等特殊要求,因而選擇Qt/Embedded作為支撐平臺。文中就Qt/Embedded的圖形用戶系統(tǒng)開發(fā)提出了兩個關鍵性問題,即跨平臺移植與中文化。 最后就本論文所做的工作進行總結,并對進一步的研究提出了自己的看法。 【關鍵詞】：嵌入式系統(tǒng) Qt/Embedded Linux 污水處理
【學位授予單位】：武漢理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2008
【分類號】：TP273.5
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-6
• 目錄6-9
• 第1章 緒論9-26
• 1.1 項目來源9
• 1.2 研究背景9-12
• 1.2.1 我國污水處理自動控制系統(tǒng)現(xiàn)狀9-10
• 1.2.2 嵌入式控制系統(tǒng)在污水處理裝置中應用的必要性10-11
• 1.2.3 高性能嵌入式處理器以及GUI在實際工業(yè)控制場合中的優(yōu)點11-12
• 1.3 污水處理控制系統(tǒng)簡介12-15
• 1.3.1 污水處理控制系統(tǒng)的工藝流程12-13
• 1.3.2 污水處理控制系統(tǒng)中開關控制量13-14
• 1.3.3 污水處理控制系統(tǒng)中模擬控制量14
• 1.3.4 污水處理控制系統(tǒng)中主要參數(shù)控制要求14-15
• 1.4 污水處理控制系統(tǒng)硬件平臺的選擇15-19
• 1.5 污水處理控制系統(tǒng)軟件平臺的選擇19-23
• 1.5.1 污水處理控制系統(tǒng)軟件平臺中嵌入式操作系統(tǒng)的選擇19-20
• 1.5.2 污水處理控制系統(tǒng)軟件平臺中嵌入式GUI的選擇20-23
• 1.6 研究的目的與意義23-24
• 1.7 本文主要工作24-25
• 1.8 論文結構25-26
• 第2章 Qt/Embedded開發(fā)環(huán)境的建立26-34
• 2.1 引言26
• 2.2 Qt/Embedded開發(fā)環(huán)境建立需要的軟件包26-27
• 2.3 Qt/Embedded宿主機開發(fā)環(huán)境的建立27-29
• 2.4 Qt/Embedded目標機開發(fā)環(huán)境的建立29-30
• 2.5 運用Qt/Embedded開發(fā)應用程序的常用工具介紹30-31
• 2.6 Qt/Embedded應用系統(tǒng)開發(fā)流程31-33
• 2.7 本章小結33-34
• 第3章 Linux在ARM硬件平臺上移植的研究與實現(xiàn)34-45
• 3.1 引言34
• 3.2 移植環(huán)境及準備工作34
• 3.3 Bootloader的編譯與移植過程34-39
• 3.3.1 Bootloader簡介34-36
• 3.3.2 vivi的編譯36-37
• 3.3.3 vivi向ARM硬件平臺的移植37-39
• 3.4 Linux2.4.18內核的編譯與移植過程39-41
• 3.4.1 Linux內核的定制與編譯39-40
• 3.4.2 Linux內核向ARM硬件平臺的移植40-41
• 3.5 YAFFS文件系統(tǒng)的移植41-44
• 3.5.1 YAFFS文件系統(tǒng)的簡介41-42
• 3.5.2 YAFFS文件系統(tǒng)的制作42-43
• 3.5.3 加Qtopia圖形界面到YAFFS文件系統(tǒng)43-44
• 3.5.4 YAFFS文件系統(tǒng)的移植44
• 3.6 本章小結44-45
• 第4章 污水處理控制系統(tǒng)中基于Qt/Embedded用戶層的設計與實現(xiàn)45-75
• 4.1 引言45
• 4.2 系統(tǒng)的規(guī)劃與設計45-54
• 4.2.1 硬件平臺的規(guī)劃與設計45-49
• 4.2.2 嵌入式Linux軟件平臺的構建49-50
• 4.2.3 軟件架構設計50-52
• 4.2.4 基于Qt/Embedded的用戶監(jiān)控界面的設計52-54
• 4.3 基于Qt/Embedded的用戶監(jiān)控界面代碼的設計與實現(xiàn)54-62
• 4.3.1 Qt程序設計基礎54-56
• 4.3.2 Qt系統(tǒng)的信號與槽機制56-59
• 4.3.3 基于Qt/Embedded的用戶監(jiān)控界面代碼的編寫59-62
• 4.4 污水處理控制系統(tǒng)中基于Linux驅動程序的開發(fā)62-69
• 4.4.1 Linux環(huán)境下設備驅動程序的概述62-64
• 4.4.2 污水處理控制系統(tǒng)中驅動程序的開發(fā)64-68
• 4.4.3 驅動程序的編譯與加載68-69
• 4.5 Qt圖形用戶系統(tǒng)的國際化69-72
• 4.5.1 Qt/Embedded國際化編程69-70
• 4.5.2 Qt/Embedded圖形用戶系統(tǒng)的中文化70-72
• 4.6 帶應用程序的YAFFS文件系統(tǒng)向ARM硬件平臺的移植72-74
• 4.7 本章小結74-75
• 第5章 結束語75-78
• 5.1 全文總結75-76
• 5.2 本文不足之處76-78
• 參考文獻78-81
• 作者在攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術論文81-82
• 致謝82

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