基于嵌入式Linux串行通信GUI终端设计及实现
基于Linux内核的嵌入式串口通讯程序设计论文
毕业设计（论文）设计论文题目：基于Linux内核的嵌入式串口通讯程序设计学生姓名：学生学号：专业班级：学院名称：指导老师：学院院长：年6月10日基于Linux内核的嵌入式串口通讯程序设计摘要本设计讨论了简易嵌入式Linux环境下的串口联网问题。
在如今的工业控制领域，嵌入式设备通讯能力的优劣已经成为了一个尤为重要的评判标准，是否能够进行网络通信将是十分重要的。
对于由于特殊要求而不能订制一些网络硬件的嵌入式设备来说，我们希望通过最为简单且经济的方式来解决网络问题，由此我们自然希望在尽力不改变设备原有资源的情况下给设备添加网络功能，并且将设备原先的功能所产生的冲突减到最小，选择具有普遍广泛应用的串口来实现串口联网将是十分具有现实意义的。
本设计通过使用虚拟一些联网必备的网络硬件，通过串口来通信的方法来完成联网的实现，具体涉及到伪网络驱动程序和串口通信程序的开发。
在不保证可靠通信和吞吐量的前提下，该设计能够实现简单的网络通信，包括Telnet等。
关键字：Linux环境，串口通讯，网络通讯，嵌入式Design Of Embedded Serial Communication Based On LinuxAbstractThis design researches serial networking which runs under the simple kernel of Linux.Now in the field of industrial control, the capacity of communications has become a particularly important evaluation criterion in the embedded equipment. For some embedded equipments as a special request which can not be made in some of the embedded network hardware equipments, we hope that through the most simple and economical way to solve network problems. By the time we naturally hope to make every effort not to change the original equipment resources that we can add to the network function under the equipment, and the original equipment functions arising from the conflict could be minimized. It is very realistic significance to select the widespread application serial to achieve serial network link.The design takes the use of virtual networking to pretend some essential network hardware. Through serial communications to approach to the realization of network link, it will be specifically related to the pseudo-network driver and serial communication program development. Without guaranteed throughput and reliable communications on the premise the design can be achieved by simple network communications, including Telnet and so on.Keywords：Linux,serial communication,network,embedded目录1绪论 (1)1.1网络通信 (1)1.1.1网络通信原理 (1)1.1.2网络通信现状及前景 (2)1.2串口通讯 (4)1.2.1串口通信原理 (4)1.2.2串口通信现状及前景 (5)1.3测试架构 (6)2设计平台及环境简介 (7)2.1硬件平台 (7)2.1.1设计平台 (7)2.1.2通信平台 (7)2.2软件平台 (7)2.2.1嵌入式Linux (7)2.3虚拟机简介 (8)3串口网络通讯原理设计 (10)3.1简单串口上网的实现原理 (10)3.2串口上网设备加载和注销形式 (11)4串口网络通讯具体开发与实现 (13)4.1字符设备驱动程序 (13)4.2伪网络驱动设备程序 (16)4.3用户空间串口通信程序 (19)总结 (22)致谢 (23)参考文献 (24)1. 绪论1.1 网络通信1.1.1 网络通信原理Internet的工作原理是由一些通讯介质，如光纤、微波、电缆、普通电话线等，将各种类型的计算机联系在一起，并统一采用TCP/IP协议（传输控制协议/网际互联协议）标准，而互相联通、共享信息资源的计算机体系。
一种嵌入式Linux轻量级GUI系统设计
嵌入式技术 电 子 测 量 技 术 EL ECTRON IC M EASU REM EN T TECHNOLO GY第29卷第4期2006年8月 一种嵌入式Linux轻量级G UI系统设计段少婷 张晓林 许广毅(北京航空航天大学电子信息工程学院北京100083)摘 要:介绍了一种基于嵌入式Linux的轻量级GU I系统———Sim GU I的设计和实现过程,系统独有的事件响应引擎和事件过滤器机制,使Sim GU I系统具有轻型、高实时性、反应速度快的特点。
关键词:嵌入式Linux;Sim GU I系统;事件引擎Design and realization of a light embedded Linux GUIDuan Shaoting Zhang Xiaolin Xu Guangyi(School of Electronics Information Engineering,Beijing University of Aeronautics and Astronautics,Beijing100083)Abstract:This paper designed a real time embedded file system based on Flash memory.The performance and the structure of the file system are designed.The real time strategy and the optimization aimed at the embedded devices are discussed in detail.The basic operation of the Flash file system is implemented.K eyw ords:embedded Linux;Sin GU I system;event engine0 引 言为适应系统硬件资源有限的条件,嵌入式GU I要求轻量化、占用资源少、反应快速、可靠性高。
基于Linux的嵌入式GUI设计研究
基于Linux的嵌入式GUI设计研究摘要：本文介绍了嵌入式图形用户界面（Embedded Graphics User Interface，Embedded GUI）的结构和设计思想，详细说明了嵌入式GUI的三层结构：GAL和IAL层、GUI核心层、GUI的API层和GUI整体执行流程。
关键词：嵌入式GUI；GAL；IAL；API；C/S结构1引言嵌入式GUI作为嵌入式系统中三大关键技术之一，在嵌入式领域的应用越来越广泛，嵌入式系统对GUI的要求也越来越高，可靠性高、实时性强、占用资源小、移植性强、可裁减、软件开发简单等都成为人们对GUI的一致要求。
目前比较流行的嵌入式GUI有QT/Embedded、Microwindows、MiniGUI等。
它们有各自的优缺点，但设计思想有很多相似之处。
嵌入式GUI一般都采用分层结构设计，可分为三层。
如下图1所示：在系统硬件之上的是图形抽象层（GAL）和输入抽象层（IAL），这部分是和系统的硬件驱动程序紧密相关的；中间核心层是GUI最重要的部分，一般采用客户机/服务器（C/S）模式运行，配合相应的功能模块，比如窗口管理模块、时钟管理模块等来完成所需的服务器功能；最上的API 层是GUI提供给用户的编程接口。
图1.嵌入式GUI三层结构2 GAL和IAL层一般的GUI系统都应该分离出GAL和IAL层，它们可以将底层图形设备和上层接口分离开来，大大提高了GUI的可移植性，移植过程只需通过抽象层接口实现新的图形引擎即可。
2.1 GAL层在图形抽象层（GAL）主要实现图形引擎。
图形引擎需要根据操作系统的要求定义其相关信息以便注册到系统中，实现GAL 定义的各个接口，包括初始化和终止、图形上下文管理、画线、色彩模式设置等，这个和图形显示设备（如VGA卡）直接相关，复杂的图形显示设备需要通过设备的驱动程序完成对显示设备的具体操作，是和硬件密切相关的部分之一。
在嵌入式系统中，实现图形引擎一般只需对处理器相应的显存区进行写操作，由于不同液晶屏的色彩模式相差很大，所以对不同的色彩模式，GUI所使用的图形引擎一般不一样，至于具体使用哪个图形引擎需要在系统中进行配置。
基于嵌入式的GUI设计与实现
ELECTRONIC ENGINEERING & PRODUCT WORLD2022.4电子产品世界基于嵌入式的GUI设计与实现GUI design and implementation based on embedded鲍胜文，董金艳，朱慧振，李龙飞，方拥军，李兴亮 （河南驼人医疗器械研究院有限公司，新乡453400）摘 要：随着信息技术的快速发展，基于嵌入式GUI的人机界面显示技术日渐成熟从而被应用到更多的行业和领域，其在医疗行业也得到了推广，并成为了医疗器械数字化、智能化建设的重点。
本文研究了一种基于GUI Designer人机界面系统，通过硬件电路设计及软件系统进行实现；该系统设计简便，适用性强，可以广泛应用于医疗器械行业及其他不同场景。
关键词：人机界面；GUI Designer；系统设计电子技术的发展和计算机的出现，使得医疗设备的功能越来越多，人机之间的信息传输量也加大，因此需要以屏幕来作为显示信息的物理载体。
特别是一些大型医疗设备工作站的控制部分和工作部分逐渐变得相对独立。
医疗设备的屏幕是图形界面的主要物质载体空间。
除了少量的图形在医疗设备的实体界面上有所分布外，几乎绝大部分的图形界面视觉信息都分布于屏幕上显示，因此需要色彩绚丽、交互体验良好的人机界面的场景越来越多。
利用嵌入式技术开发的人机界面因其成本低廉、性能稳定、功能多样等诸多优势，正越来越多的应用于医疗器械行业领域。
本文基于GUI Designer图形库和C语言程序对人机界面进行设计，实现了人机交互、参数设置与显示以及数据存储等功能，具有较强的适配性，可以应用于各种医疗器械以及各种场景。
本文以超声刀项目为依托，进行了适配和调试，取得了良好的使用效果。
1 硬件电路设计该人机界面硬件结构如图1所示。
该系统采用市面上的一种嵌入式芯片作为中央处理单元，其基于ARM DDR2的内核架构，处理器自带64M的ram以及128M的flash，能够保证流畅运行GUI Designer图形库以及其他任务。
嵌入式Linux系统Qt_Embedded的GUI开发研究
嵌入式Linux系统Qt/Embedded的GUI开发研究发布时间：2021-08-10T09:27:51.457Z 来源：《中国电气工程学报》2021年第六卷3期作者：李大伟[导读] 本文主要介绍了在嵌入式Linux系统下Qt/Embedded的GUI开发流程李大伟珠海格力电器股份有限公司519070摘要：本文主要介绍了在嵌入式Linux系统下Qt/Embedded的GUI开发流程，通过对Qt/Embedded显示原理和机制的介绍及分析建立linux 系统下TI公司Cortex-A8内核芯片AM335X的Qt/Embedded开发环境，并对嵌入式Linux系统下Qt/Embedded的图形用户界面编程方法进行介绍。
关键词：嵌入式Linux、Qt/Embedded引言 Qt/Embedded是针对嵌入式开发环境进行设计的，因其取代Qt桌面系统开发中的Xserver、XLibara将其功能整合在一起，不需底层库支持提高了开发效率，并对嵌入式环境开发了模块化的窗口设计、以及源代码开放得到广泛应用，目前市面上上市的Linux PDA大都采用Qt作为图形接口的函数库。
Qt/Embedded的特性是可以直接在 Framebuffer上显示图形，反应速度快，这对硬件与容量都有限制的嵌入式环境来说非常重要。
1.硬件平台使用ARM Cortex-A8内核的AM3354处理器，该处理器定位为工业控制MCU，性价比高且运算能力强大，支持2D/3D图像引擎，集成LCD及触摸控制，在工业控制、智能交通等恶劣场合广泛应用。
硬件平台外部使用24MHz晶振，CPU内部倍频至800MHz,512MB的SDRAM，4G的MMC，配备1个USB，1个10M以太网，2个CAN，2个UART，1个SPI和2个I2C接口。
2.Qt/Embedded体系结构Qt/Embedded的软件体系结构自上而下可分为三层：1)上层控件层：Qt库提供给用户直接使用的GUI控件，通过Qt Creator工具可便捷开发基于widget的GUI图形界面应用程序。
基于嵌入式Linux串行通信GUI终端设计及实现
基于嵌入式Linux串行通信GUI终端设计及实现
伍文平;张凤鸽
【期刊名称】《仪器仪表用户》
【年(卷),期】2008(015)001
【摘要】Linux作为开放源代码的操作系统,以其内核精简、功能可裁剪、高稳定、高性能、多用户、多任务等优势,在嵌入式领域得到广泛应用.ARM9嵌入式平台大多采用图形界面Linux操作系统,实现应用开发,必须适应开发板图形界面、操作系统、硬件平台三方面的要求.本文讨论基于ARM9平台、Linux2 6内核、QT/E环
境的通信终端程序设计,简要介绍了ARM9嵌入式图形界面开发环境、开发步骤,详细介绍了串口通信程序的设计与C++实现.
【总页数】3页(P87-89)
【作者】伍文平;张凤鸽
【作者单位】69046部队,乌鲁木齐,830002;69046部队,乌鲁木齐,830002
【正文语种】中文
【中图分类】TP319
【相关文献】
1.基于Qt/E的嵌入式Linux GUI研究与实现 [J], 周开;倪伟
2.基于嵌入式Linux和QTE的中文GUI平台实现 [J], 师晓敏;朱名日;葛清志
3.基于嵌入式Linux操作系统的GUI平台设计与实现 [J], 潘柏英
4.基于嵌入式Linux的GUI应用程序的实现思路研究 [J], 康祥拮;孙大伟;
5.基于嵌入式linux的多媒体信息发布系统终端设计与实现 [J], 孟祥涛;鄢萍;吴文娟
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嵌入式Linux的驱动程序设计与GUI界面开发
华中科技大学硕士学位论文嵌入式Linux的驱动程序设计与GUI界面开发姓名：张淞钦申请学位级别：硕士专业：通信与信息系统指导教师：杨灵2011-05华中科技大学硕士学位论文摘 要随着社会信息化，智能化，网络化的发展，嵌入式系统已经在工业控制，个人数码消费品，医疗器械，汽车控制，航空航天中有大量的应用。
ARM结构的嵌入式系统以其通用性强，功能强大，外围设备可裁剪等优势，在嵌入式领域中有了广泛的应用。
在嵌入式操作系统中，Linux操作系统由于其开发的成本低，可裁剪，占用资源少，开放性源码资源丰富，移植性强等特点，在嵌入式开发领域得到越来越多的发展和应用。
本文基于以上嵌入式发展的背景论述了嵌入式Linux驱动程序的设计和GUI界面的开发。
本次设计的系统是能够支持网络通信，能够对SPI，I2C总线上的设备进行管理和控制，并具有人机交互功能的嵌入式平台。
本次的设计能够用于工业控制与设备故障的诊断。
文中介绍了嵌入式Linux系统开发的硬件和软件开发环境，对ARM嵌入式系统中系统引导程序U-boot和Linux系统内核的移植过程进行了详细的介绍。
重点阐述了Linux系统驱动程序的开发流程，对Linux字符型驱动架构进行了介绍。
介绍了DM9000网卡、触摸屏、键盘、感光芯片等外围器件的工作原理和设计流程，对DM9000、I2C键盘、LCD帧缓存的驱动设计流程进行了重点的阐述。
介绍了嵌入式GUI的开发工具，详细说明了Microwindows和FLTK开发工具的交叉编译过程，对FLTK界面设计的开发流程进行了详细叙述。
文章最后是对以上设计程序的测试，通过编写应用测试程序调用底层驱动来验证设计的功能。
通过测试的结果总结本次设计的成果，并对设计中出现的问题提出解决和改进的方法。
关键字：交叉编译；驱动设计；内核移植；文件系统华中科技大学硕士学位论文AbstractAlong with the development of social informatization, artificial intelligence and network, embedded system has a lot of application in industrial control, personal digital consumer products, medical devices, autocontrol, and aviation etc. . With its strong commonality, powerful ability, peripheral devices which can be cut and other advantages, ARM embedded system has been widely used in embedded field. In embedded operating system, due to its low cost, fewer resources occupied, rich open source, strong portability and easy to cut, the Linux operating system gets more and more application and development in embedded development fields.Based on the above background of the development in embedded system, this paper discusses the design of driver and the development of GUI in embedded Linux system. The design of this system is a embedded application platform that is able to support network communication, is able to support I2C and SPI bus, and has the man-machine interactive function.The design can be used for industrial control and equipment fault diagnosis.This paper introduces the development environment of embedded Linux hardware and software, expounds the porting of the guidance system U-boot and Linux kernel. This paper introduces the development process of Linux drivers, and then detailedly discusses the development process of character-type drivers. The paper introduces the working principle and development process of DM9000 nic, touch screen, keyboard, photosensitive chip etc. , and the driver development of DM9000 nic, I2C keyboard and LCD frambuffer are expatiated detailedly. This paper introduces several kinds of GUI development tools and introduces the porting of Microwindows and FLTK , then expounds the interface design of FLTK.Finally, we use the test procedure calling driver to verify design functions. Through the test results , we summarizes the results of this design. To development problems, we put forward the solution and improving methods.Keyword：cross-compile；driver design；kernel transplant；file system独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。
嵌入式Linux系统的研究及其在串口通信中的应用
[]Prompt for development and/or incomplete code/drivers
默认情况下是选择的，这将会在设置界面中显示还在开发或者还没有完成的与驱动。
通用设置选项：支持处理器在程序之间同步和交换信息、支持热插拔
[]16-bit PCMCIA support(NEW)
[]Load CIS updates from userpace(EXPERIM- ENTAL)(NEW)
[]PCMCIA control ioctl(obsolete)(NEW)
支持的可执行文件格式：支持ELF，ELF是开放平台下最常用的二进制文件，它支持不同的硬件平台。
嵌入式Linux系统的研究及其在串口通信中的应用［设计］
竹 林 祝忠明 约4076字
1引言
Linux 内核进行修改和剪裁以满足系统的需求，是移植技术中的关键。本文主要研究了如何对 Linux 操作系统进行修改和剪裁，并在开发板上实现了串口通信。
2嵌入式 Linux 操作系统分析
3.3 内核的修改和剪裁
内核的初始化分为以下几个阶段：
（1） 内核的入口stext
stext是BootLoader所调用的内核入口，从stext进入后，将完成一些针对程序运行环境的建立。
（2） 内核的初始化函数start_kernel
start_kernel是内核初始化的主体。在调用这个函数的时候，系统已经有了一个初始化的页目录表和堆栈。
General setup--→
[*]System VIPC
[*]Support for hot-pluggable devices