嵌入式Linux基于MiniGUI信息终端软件开发
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资料介绍：
摘 要
随着信息技术日新月异的发展，嵌入式系统在信息终端上的应用越来越广泛。由于嵌入式系统在硬件方面的限制，需要GUI平台具有短小精悍、可靠稳定、方便移植、可裁减等特性，因此需要一个轻量级的通用图形用户接口，提供给终端的用户使用，从而加速终端设备的普及和发展。因为MiniGUI具有轻型，占用资源少，高性能，高可靠性等特点，所以MiniGUI能够好的提供一个满足需要的开发基础平台。与此同时，随着家用电器的增多，使得人们需要一个方便的智能终端进行统一操控。本论文研究在嵌入式Linux下基于MiniGUI开发一个智能家居信息终端。
本论文详细介绍了整个系统的开发过程，从交叉编译开发环境的搭建，MiniGUI库和资源文件的移植，ramdisk.gz制作，到Flash的烧制以及终端图形化界面的设计与实现。
系统实现采用JXARM9-2410嵌入式开发板作硬件平台，在Linux操作系统下利用MiniGUI作为图形用户界面软件开发平台，实现智能家居系统的主界面显示、智能家居系统开关控制显示、智能家居系统定时控制显示等功能。最后，本文对智能家居终端开发进行了总结，并对需要进一步解决的问题进行了讨论。
关键词：嵌入式Linux，开发板，MiniGUI，智能家居，信息终端 [资料来源：THINK58.com]
嵌入式系统与嵌入式图形用户界面
2.1 嵌入式系统与嵌入式Linux
2.1.1嵌入式系统概述
随着上世纪90年代末计算机网络的成熟发展，到21世纪人类进入了所谓的后PC时代。在这一阶段，人们开始考虑如何将客户终端设备变得更加智能化、数字化，从而使得改进后的客户终端设备轻巧便利、易于控制或具有某些特定的功能。为了实现人们在后PC时代对客户终端设备提出的新要求，嵌入式技术(Embedded Technology)提供了一种灵活、高效和高性价比的解决方案。嵌入式系统，一般被定义成以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪适应应用，对功能可靠性成本体积功耗要求严格的一种专用计算机系统。简单地说，它就是一种用于控制、监测或协助特定机器和设备正常运转的计算机。通常情况下，一套完整的嵌入式系统由嵌入式处理器、相关硬件支持设备和嵌入式软件系统组成。其中，嵌入式处理器是嵌入式系统中的核心部件，按功能和用途划分，它又可进一步细分为以下几种类型:嵌入式微控制器(Embedded Microcontroller).嵌入式微处理器(Embedded Microprocessor)和嵌入式数字信号处理器(Embedded Digital Signal Processor)[2-4]。
2.1.2嵌入式系统发展阶段
早在20世纪六十年代，嵌入式系统这一概念实际上就已存在，当时它被用于对电话交换进行控制，称为“存储式过程控制系统”(Stored Program Control System)，但真正意义上的嵌入式系统出现在上世纪70年代。美国著名计算机科学家、现任全美最大健康机构Kaiser Permanente首席计算机科学主管Brian Kronstad认为，其间大致经历了以下四个发展阶段:
第一阶段是以单芯片为核心的可编程控制器系统，同时具有检测、伺服、指示设备相配合的功能，这一类型的系统大部分用于专业性极强的工业控制系统中，一般没有操作系统支持，通过汇编语言对系统进行直接控制。这一阶段系统主要的特点是:结构和功能相对单一、效率较低、存储容量较小、几乎没有用户接口。
第二阶段是以嵌入式中央处理器(CPU)为基础，以简单操作系统为核心的嵌入式系统。这一阶段系统的主要特点是:CPU种类繁多、通用性较弱、系统开销小、操作系统只具有低度的兼容性和扩展性、应用软件较为专业、用户界面不够友好。这种嵌入式系统的主要任务是用来控制系统负载，以及监控应用程序的运行。
第三阶段是以嵌入式操作系统为标志的嵌入式系统。这一阶段系统的主要特点是:嵌入式操作系统能够运行于各种不同类型的处理器之上、操作系统内核精小、效率高、模块化程度高、具有文件和目录管理、支持多任务处理、支持网络操作、具有图形窗口和用户界面等功能、具有大量的应用程序接口、开发程序简单、并且嵌入式应用软件丰富，但在通用性、兼容性和扩展性方面仍不理想。
第四阶段是以基于网络操作为标志的嵌入式系统，这是一个正在迅速发展的阶段。随着网络在人们生活中的地位日益重要，越来越多的应用需要采用支持网络功能的嵌入式系统，所以在嵌入式系统中使用网络操作系统将成为今后的发展趋势。
2.1.3嵌入式系统的技术特点
一般认为，嵌入式系统应具有高可靠性的特点，即使在恶劣的环境或突然断电的情况下，系统仍然能够正常工作;许多嵌入式应用要求实时性，这就要求嵌入式操作系统具有实时处理能力;嵌入式系统和具体应用有机地结合在一起，它的升级换代也是具体产品同步进行;嵌入式系统中的软件代码要求高质量、高可靠性，一般都固化在只读存储器中或闪存中，也就是说软件要求固态化存储，而不是存储在磁盘等载体中。
2.1.4嵌入式系统和嵌入式Linux
在嵌入式系统发展的初期，还没有出现操作系统的概念，大部分功能是用汇编语言来实现，由于这些汇编程序只能用于某一种特定的处理器，所以这种嵌入式系统的兼容性、通用性和扩展性都很差。C语言的出现使得嵌入式操作系统的开发变得简单、便捷和可靠。自从上个世纪八十年代开始，出现了各种各样的商用嵌入式操作系统，逐步形成了百家争鸣的局面，较为流行有VxWorks, pSOS, Neculeus, WindowsCE等等。在国内，嵌入式操作系统可分为两大类型:一类是自主版权的操作系统，另一类是基于Linux的操作系统。自主版权的操作系统方面，凯思集团自主研发的嵌入式操作系统HopenOS(女蜗计划)、中国科学院北京软件工程研发中心开发的CASSPDA以及浙江大学自行研发开发的嵌入式操作系统HBOS(天堂之鸟)、深圳桑夏公司推出了桑夏2000操作系统等。中软和中科红旗等已经商业化运营的公司则致力于嵌入式Linux系统的开发。其中，凯思集团的Hopen操作系统己经取得良好的市场反响:与TCL联手推出了TCL HiD；与上海天亿合作推出了网络股票机:还推出了基于Hopen OS的VOD/KTV宽频视讯转换盒和无线PDA产品方案以及联想天矶911产品和高中低阶产业应用解决方案。
随着信息技术日新月异的发展，嵌入式系统在信息终端上的应用越来越广泛。由于嵌入式系统在硬件方面的限制，需要GUI平台具有短小精悍、可靠稳定、方便移植、可裁减等特性，因此需要一个轻量级的通用图形用户接口，提供给终端的用户使用，从而加速终端设备的普及和发展。因为MiniGUI具有轻型，占用资源少，高性能，高可靠性等特点，所以MiniGUI能够好的提供一个满足需要的开发基础平台。与此同时，随着家用电器的增多，使得人们需要一个方便的智能终端进行统一操控。本论文研究在嵌入式Linux下基于MiniGUI开发一个智能家居信息终端。
本论文详细介绍了整个系统的开发过程，从交叉编译开发环境的搭建，MiniGUI库和资源文件的移植，ramdisk.gz制作，到Flash的烧制以及终端图形化界面的设计与实现。
系统实现采用JXARM9-2410嵌入式开发板作硬件平台，在Linux操作系统下利用MiniGUI作为图形用户界面软件开发平台，实现智能家居系统的主界面显示、智能家居系统开关控制显示、智能家居系统定时控制显示等功能。最后，本文对智能家居终端开发进行了总结，并对需要进一步解决的问题进行了讨论。
关键词：嵌入式Linux，开发板，MiniGUI，智能家居，信息终端 [资料来源：THINK58.com]
嵌入式系统与嵌入式图形用户界面
2.1 嵌入式系统与嵌入式Linux
2.1.1嵌入式系统概述
随着上世纪90年代末计算机网络的成熟发展，到21世纪人类进入了所谓的后PC时代。在这一阶段，人们开始考虑如何将客户终端设备变得更加智能化、数字化，从而使得改进后的客户终端设备轻巧便利、易于控制或具有某些特定的功能。为了实现人们在后PC时代对客户终端设备提出的新要求，嵌入式技术(Embedded Technology)提供了一种灵活、高效和高性价比的解决方案。嵌入式系统，一般被定义成以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪适应应用，对功能可靠性成本体积功耗要求严格的一种专用计算机系统。简单地说，它就是一种用于控制、监测或协助特定机器和设备正常运转的计算机。通常情况下，一套完整的嵌入式系统由嵌入式处理器、相关硬件支持设备和嵌入式软件系统组成。其中，嵌入式处理器是嵌入式系统中的核心部件，按功能和用途划分，它又可进一步细分为以下几种类型:嵌入式微控制器(Embedded Microcontroller).嵌入式微处理器(Embedded Microprocessor)和嵌入式数字信号处理器(Embedded Digital Signal Processor)[2-4]。
2.1.2嵌入式系统发展阶段
早在20世纪六十年代，嵌入式系统这一概念实际上就已存在，当时它被用于对电话交换进行控制，称为“存储式过程控制系统”(Stored Program Control System)，但真正意义上的嵌入式系统出现在上世纪70年代。美国著名计算机科学家、现任全美最大健康机构Kaiser Permanente首席计算机科学主管Brian Kronstad认为，其间大致经历了以下四个发展阶段:
内容来自think58 [资料来源：http://think58.com]
第一阶段是以单芯片为核心的可编程控制器系统，同时具有检测、伺服、指示设备相配合的功能，这一类型的系统大部分用于专业性极强的工业控制系统中，一般没有操作系统支持，通过汇编语言对系统进行直接控制。这一阶段系统主要的特点是:结构和功能相对单一、效率较低、存储容量较小、几乎没有用户接口。
第二阶段是以嵌入式中央处理器(CPU)为基础，以简单操作系统为核心的嵌入式系统。这一阶段系统的主要特点是:CPU种类繁多、通用性较弱、系统开销小、操作系统只具有低度的兼容性和扩展性、应用软件较为专业、用户界面不够友好。这种嵌入式系统的主要任务是用来控制系统负载，以及监控应用程序的运行。
第三阶段是以嵌入式操作系统为标志的嵌入式系统。这一阶段系统的主要特点是:嵌入式操作系统能够运行于各种不同类型的处理器之上、操作系统内核精小、效率高、模块化程度高、具有文件和目录管理、支持多任务处理、支持网络操作、具有图形窗口和用户界面等功能、具有大量的应用程序接口、开发程序简单、并且嵌入式应用软件丰富，但在通用性、兼容性和扩展性方面仍不理想。
第四阶段是以基于网络操作为标志的嵌入式系统，这是一个正在迅速发展的阶段。随着网络在人们生活中的地位日益重要，越来越多的应用需要采用支持网络功能的嵌入式系统，所以在嵌入式系统中使用网络操作系统将成为今后的发展趋势。
内容来自think58
[来源：http://www.think58.com]
2.1.3嵌入式系统的技术特点
一般认为，嵌入式系统应具有高可靠性的特点，即使在恶劣的环境或突然断电的情况下，系统仍然能够正常工作;许多嵌入式应用要求实时性，这就要求嵌入式操作系统具有实时处理能力;嵌入式系统和具体应用有机地结合在一起，它的升级换代也是具体产品同步进行;嵌入式系统中的软件代码要求高质量、高可靠性，一般都固化在只读存储器中或闪存中，也就是说软件要求固态化存储，而不是存储在磁盘等载体中。
2.1.4嵌入式系统和嵌入式Linux
在嵌入式系统发展的初期，还没有出现操作系统的概念，大部分功能是用汇编语言来实现，由于这些汇编程序只能用于某一种特定的处理器，所以这种嵌入式系统的兼容性、通用性和扩展性都很差。C语言的出现使得嵌入式操作系统的开发变得简单、便捷和可靠。自从上个世纪八十年代开始，出现了各种各样的商用嵌入式操作系统，逐步形成了百家争鸣的局面，较为流行有VxWorks, pSOS, Neculeus, WindowsCE等等。在国内，嵌入式操作系统可分为两大类型:一类是自主版权的操作系统，另一类是基于Linux的操作系统。自主版权的操作系统方面，凯思集团自主研发的嵌入式操作系统HopenOS(女蜗计划)、中国科学院北京软件工程研发中心开发的CASSPDA以及浙江大学自行研发开发的嵌入式操作系统HBOS(天堂之鸟)、深圳桑夏公司推出了桑夏2000操作系统等。中软和中科红旗等已经商业化运营的公司则致力于嵌入式Linux系统的开发。其中，凯思集团的Hopen操作系统己经取得良好的市场反响:与TCL联手推出了TCL HiD；与上海天亿合作推出了网络股票机:还推出了基于Hopen OS的VOD/KTV宽频视讯转换盒和无线PDA产品方案以及联想天矶911产品和高中低阶产业应用解决方案。
think58.com [来源：http://think58.com]
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