基于Ubuntu13.04系统下QT串口通信设计

【摘要】本文主要介绍了基于嵌入式linux系统的QT串口通信界面的接收系统。本文主要研究一种基于ARM处理器的硬件平台，在Linux嵌入式操作系统Ubuntu13.04下采用QTCreater设计QT界面进行串口通信，实现收发送字符的功能。

【关键词】嵌入式系统;ARM处理器;QT;串口通信

1.引言

嵌入式系统是一种以应用为目的，软硬件可裁减，适应应用系统对功能、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。随着计算机的发展和应用的普及，嵌入式系统取得了迅猛的发展，嵌入式产品已经渗透到社会经济、军事、交通、通信等相关行业，而且深入到家电、娱乐等各个领域，掀起了一场数字化革命。

本文主要研究一种基于ARM处理器的硬件平台，采用Linux嵌入式操作系统，串口通信，实现收发送字符的功能，设计以ARM为控制芯片，移植linux操作系统，借助于linux与ARM处理器通过QT界面串口通信发送字符。对于使用操作系统的嵌入式系统来说，嵌入式系统软件结构一般包含4个层面：设备驱动层、实时操作系统RTOS、应用程序接口API层、实际应用程序。

2.QT/Qt Creator简介

Qt Creator 是一款跨平台的集成开发环境，特别针对Qt开发者，是Qt SDK组成的一部分，可运行于Windows， Linux/X11及Mac OS X等桌面操作系统，允许开发者为多桌面环境及移动设备平台创建应用程序。它包括一个可视化调试工具和集成的 GUI 版面和外形设计师。这个编辑器的功能包括语法高亮度显示和自动完成。 Qt Creator 在 Linux 上，使用 GCC 的 C++ 编译器。本文在Qt/Embedded基础上介绍了使用Qt/Embedded进行程序设计。

3.基于linux的QT4的界面通信设计及测试

3.1 QT4 开发环境搭建

Qt/Embedded（简称QtE）是一个专门为嵌入式系统设计图形用户界面的工具包。Qt是挪威Trolltech软件公司的产品，它为各种系统提供图形用户界面的工具包，Qt/E就是Qt的嵌入式版本。Qtopia是基于Qt编写的一个用于手持设备的用户信息管理软件，它集成了很多实用的程序。需要安装X11环境下的Qt-4.7.3。

3.2 QT界面设计

大部分Qt的应用程序可以经过简单的编译、窗口大小重设移植到Qt/Embedded程序中，编写Qt应用程序的主要工作是基于已有的Qt类编写用户类。Qt应用程序的设计使用基于工程的方法，并通过.pro文件进行工程管理。现在详细的描述程序设计时所涉及的几个关键点。

图1 QT界面主窗口

3.3 创建窗口

Qt拥有一系列能适用于大多数情况的窗口部件（按钮等）。Qt的窗口部件易用且富有弹性，能够适应子类的特殊要求。Qt拥有众多的窗口部件，如按钮、菜单、滚动条等，它们组合起来可以创建各种用户界面。Qt的窗口部件不能任意的分为控件和容器，所有的窗口部件既是控件又是容器。通过予类化已存在的Qt部件或少数时候必要的全新创建，自定义的窗口部件很容易创建出来。创建的主窗口如图1所示。

创建步骤：

在linux系统下打开配置好的qt应用程序，点击设计，在设计窗口左上角搜索框输入“text”并选择“text browser”，将其拖入主窗口，如图2所示。

图2 制作qt界面接收字符窗口

图3 qt界面发送字符窗口制作

这样，一个qt界面接收字符窗口就完成了。接下来在搜索框输入“line”并选择“line edit”将其拖入qt界面主窗口，如图3所示。

这样一个qt界面的发送字符窗口就完成了，接下来在搜索框输入“button”并选择“push button”将其拖入qt界面主窗口，如图4所示。

图4 发送字符按键制作

这样一个qt界面的发送字符窗口就完成了，现在，一个QT的主界面就完成了，由于QT界面制作在qt4的环境下只需要设计图框，其代码是根据图框自动生成的，所以，在QT4平台下是不用填写代码制作QT界面的。

3.4 串口收发的过程

图5 串口助手发送字符：

图6 串口助手接收字符

界面调试步骤：接通上位机电源，选择启动方式，本实验为NAND方式启动，打开串口助手，调试。首先，选择串口，实验因串口线连接上位机串口为串口四，故本次实验选择“com4” ，接下来，设置实验波特率，因实验编程时选择波特率为“9600”，故在设置串口助手波特率为“9600”。

3.5 调试结果：

首先，在PC机上由串口助手发送一串数字到上位机，如图7所示;在嵌入式CotexA8串口助手接收字符，并显示 如图8所示：

图7 串口助手发送字符串

图8 串口调试助手接收字符

本论文主要研究的是基于嵌入式linux系统的qt界面串口通信系统，重点研究了：linux系统的移植以及QT界面的开发及串行通信。

随着linux嵌入式技术的不断发展和社会需求的日益增长，其所具有跨越时空进行信息沟通的灵活性，使得它具有广阔的应用前景。如今已在环境监测、交通监控、无线上网等行业中有大量的应用。随着无线通信系统的不断发展和成熟，它的应用必将深入到人们生活的方方面面。

参考文献

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基金项目：包头师范学院青年基金《物联网在日光温室大棚中的应用研究》（BSYKJ2011-24）;包头师范学院教改项目《基于“项目驱动式”的“教-学-做”一体化单片机应用课程实践教改研究》（BSJG13Y034）。