嵌入式inx时钟报告.doc

一、设计背景介绍 面向21世纪的科技发展，嵌入式系统（Embedded Systems）开始进入到IT时代，并且稳健发展，逐步形成一个主流。嵌入式是同是以应用为中心，以计算技术为基础，软硬件可裁剪，适于应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等综合性严格要求的专用计算机系统。它是一个技术密集、资金密集、高度分散、不断创新，基于硅片的知识集成系统。今天的嵌入式系统已普遍应用于国防电子、数字家庭、工业自动化、汽车电子、医学科技、消费电子、无线通信、电力系统等国民经济的主要行业。随着嵌入式技术的发展，嵌入式系统将更广泛地应用于人类生活的方方面面，如：基于嵌入式Internet网络的电子皮肤、可以嵌入到牙齿上的手机都在研发之中。著名嵌入式系统专家沈绪榜院士认为，“计算机是认识世界的工具，而嵌入式系统则是改造世界的产物。” ARM是一种目前应用最为广泛的嵌入式微处理器核，本实验所用的UP-NetARM2410-S开发板采用的是CPU为ARM920T内核的三星S3c2410芯片；适用于设计移动手持设备类产品，具有高性能、低功耗、接口丰富和体积小等优良特性。以开放源代码、模块化设计为主要特点的Linux操作系统是较为常用的嵌入式操作系统，实际上目前正在开发的嵌入式系统中，50%以上的项目选择Linux作为嵌入式操作系统。 Linux是一个遵循POSIX标准的免费操作系统，具有BSD和SYSV的扩展特性。与其他操作系统相比，Linux有其自身的一些特点：多任务、多用户、多平台、使用分页技术的虚拟内存等。同时由于它源代码完全公开，用户可根据需要自己定制自己的操作系统，从而系统能够很好的满足用户的要求。它是免费的自由软件，用其构建的系统成本较低，而且Linux是单内核的操作系统，并可按要求进行任意剪裁，因此具有很好的实时性，很强的稳定性、嵌入性的操作系统，因此越来越多的研究人员开始采用Linux平台来开发自己的产品。 自由开源软件在嵌入式应用上受到青睐，Linux日益成为主流的嵌入式操作系统之一。可应用于多种硬件平台，Linux采用一个统一的框架对硬件进行管理，同时从一个硬件平台到另一个硬件平台的改动与上层无关。Linux具有独特的内核模块机制，它可以根据用户的需要，实时地将某些模块插入到内核中或者从内核中移走，并能根据嵌入式设备中的个性需要量体裁衣。Linux系统内核精简、高效并且稳定，能够充分发挥硬件的功能，因此它比其他操作系统的运行效率更高。Linux是首先实现TCP/IP协议栈的操作系统，它的内核结构在网络方面是非常完整的，并提供了对包括十兆位、百兆位及千兆位的以太网，还有无线网络、Token ring（令牌环）和光纤甚至卫星的支持，这对现在依赖于网络的嵌入式设备来说无疑是很好的选择。 Linux操作系统下有一个强大的图形用户界面工具包 Qt是一个跨平台的HYPERLINK "/view/824.htm" \t "_blank"C++图形HYPERLINK "/view/362528.htm" \t "_blank"用户界面应用程序框架。它提供给应用程序开发者建立艺术级的图形用户界面所需的所用功能。Qt是完全HYPERLINK "/view/125370.htm" \t "_blank"面向对象的，很容易扩展，并且允许真正地组件HYPERLINK "/view/3281.htm" \t "_blank"编程。且具备面向对象、丰富的 API、强大的类等优点，这将为我们提供图形化编程的便利。 本次我们在实验中所做的是电子时钟的设计与实现。时钟是我们日常生活中经常用到的工具，时钟的外观和多样化能给我们的生活带来更多的方便和乐趣。基于此我们设计了两种不同的时钟，一种是模拟时钟，即指针式的时钟；另一种是数字时钟，能够显示时间数字和日期数字。 二、系统总体方案 对于时钟来说，时间界面是必不可少的。该界面是用户操作平台，也是各项信息的显示平台。在本次的课程设计中，我们依托于S3C2410 Core小板及LCD 显示屏、Linux操作系统下的图形用户界面工具包Qt，通过编写Qt代码，结合一些算法机制，来达到实现时钟的基本功能的目的，即①人性化的图形操作界面，包括时针形式的指针时钟和数字式的电子时钟；②数字时钟能够查询日期的功能；③结合触摸屏的显示设计。 在本次课程设计中，无论是模拟时钟还是数字时钟的设计，我们都比较好的把C++与Qt结合起来使用。Qt作为面向对象的软件开发工具，它使用信号Signal/槽slot机制来进行对象间的通信。信号/槽机制是Qt的一个中心特征并且也许是Qt与其它工具包的最不相同的部分。这样便解决了我们在用户界面上的操作，如单击某个按钮与内部对象之间的信号传输。Qt运行速度快、执行效率高，再加上它提供了一组更容易理解的GUI类，信