电子时钟系统设计

电子时钟系统设计

《嵌入式系统》课程设计说明书

电子时钟系统

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湖南工学院嵌入式系统课程设计课题任务书

指导教师学生姓名

课题名称电子时钟系统设计

内容及任务

一、目标

在GEC210开发板上设计一个基于QT的电子时钟系统来显示当前的系统时间。

二、任务

根据控制要求，明确设计任务，拟定设计方案与进度计划，运用所学的理论知识，进行电子时钟系统原理设计、硬件系统设计、软件系统设计、创新设计，提高理论知识工程应用能力、系统调试能力、分析问题与解决问题的能力。主要内容包括：

1．嵌入式交叉开发环境搭建。

2．Linux操作系统的移植。

3．根据需求确定外围模块设计并完成相应驱动开发。

4．应用程序原理及框架设计。

5．Linux下应用程序编写及移植。

6．系统总体功能调试。

7．编写设计说明书。

三、要求

1．本系统显示结果示例如下：

2．显示的时间为开发板当前的系统时间，显示的结果随着系统时间变化而变化。

主要参考资料[1]马忠梅，ARM & Linux嵌入式系统教程(第3版)［M］。北京：北京航空航天大学出版社，2014

[2]曹忠明，程姚根。从实践中学嵌入式Linux操作系统［M］。北京：电子工业出版社，2012

[3]宋宝华，Linux设备驱动开发详解（第二版）［M］。北京：人民邮电出版社，2010。

[4]韦东山，嵌入式Linux应用开发完全手册［M］。北京：人民邮电出版社，2008

[5] 陆文周，Qt5开发及实例［M］。北京：电子工业出版社，2015

[6] Stephen Prata，C Primer Plus［M］。北京：人民邮电出版社，2005

教

研

室

意

见

教研室主任：（签字）

年月日

摘要

嵌入式操作系统是一种支持嵌入式系统应用的操作系统软件，它是嵌入式系统( 包括硬、软件系统) 极为重要的组成部分，通常包括与硬件相关的底层驱动软件、系统内核、设备驱动接口、通信协议、图形界面、标准化浏览器等Browser 。嵌入式操作系统具有通用操作系统的基本特点，如能够有效管理越来越复杂的系统资源；能够把硬件虚拟化，使得开发人员从繁忙的驱动程序移植和维护中解脱出来；能够提供库函数、驱动程序、工具集以及应用程序。与通用操作系统相比较，嵌入式操作系统在系统实时高效性、硬件的相关依赖性、软件固态化以及应用的专用性等方面具有较为突出的特点。嵌入式技术已成为信息产业中发展最快、应用最广的计算机技术之一，并被广泛应用于网络通信、消费电子、医疗电子、工业控制和交通系统等领域。

本次设计采用QT程序开发框架开发的模拟时钟程序，使用Linux系统到嵌入式终端移植和交叉编译环境搭建，最终成功实现了在嵌入式终端的运行。

关键词：嵌入式系统；QT；模拟时钟；Linux系统

目录

1绪论 0

1.1 设计背景 (1)

1.2 设计目的和意义 (1)

2 嵌入式Linux系统 (2)

2.1 嵌入式Linux概念 (2)

2.2 嵌入式Linux组成 (2)

3 Qt工具 (3)

3.1 Qt简介 (3)

3.2 Qt优点 (3)

4 模拟时钟的设计 (4)

4.1 代码的编写 (4)

4.2 代码的调试与运行 (4)

5 模拟时钟到开发板的下载 (6)

5.1 交叉编译环境的构建 (7)

5.2 模拟时钟到开发板的下载运行 (7)

结论 (10)

参考文献 (11)

致谢 (12)

附录 (13)

1绪论

嵌入式Linux操作系统在广泛和深入的应用于各个领域，应用的技术也越来越复杂。而随着城市信息化和行业信息化的持续深入，嵌入式技术已成为信息产业中发展最快、应用最广的计算机技术之一，并被广泛应用于网络通信、消费电子、医疗电子、工业控制和交通系统等领域。嵌入式Linux开始采用较为复杂的图形用户界面。QT以其强大的功能，良好的可移植性成为一种被广泛使用的GUI系统。于是嵌入式操作系统及其相应图形用户界面的不断发展，嵌入式软件的开发显得越来越重要。本次设计模拟时钟能够以简洁的外观为用户提供时间信息成为了系统中的重要组成部分，在基于QT的嵌入式系统中模拟时钟具有深刻的实用价值。

1.1 设计背景

源代码开放的Linux搭建的嵌入式操作系统由于其强大的网络功能和低成本，近年来得到了越来越多的应用。其能够提供全功能的桌面计算，定制非常方便并且支持大多数嵌入式系统上使用的芯片。在嵌入式Linux操作系统上使用一个功能完备的轻量级、高性能、高可靠、可配置的GUI系统成为可行的解决方案。全过程自动化产品制造、大范围电子商务活动、高度协同科学实验以及现在化家庭起居，为嵌入式产品造就了崭新而巨大的商机。日趋增长的功能密度、灵活的网络链接、轻便的移动应用和多媒体的信息处理对嵌入式系统软件技术提出了新的挑战。

1.2 设计目的和意义

随着近年来计算机技术的迅速发展，当新硬件、新技术出现时，计算机的体系结构、指令系统和操作系统都可能发生相应的改变，这势必会导致一部风应用在新环境下无法正常运行。如果舍弃原有软件重新开发，将会耗费大量的人力和财力，而浪费了许多成熟的软件成果。而QT在源代码级上实现了跨平台特性，极大地支持了跨平台通用软件的开发。QT可以用同一个源程序在不同平台上编译链接，生成目标代码，并取得相同的运行效果，充分实现了程序的跨平台运行。这种基于源代码的跨平台特性不仅解决了性能的问题，而且可以发挥各个平台的优势，充分利用每个平台自身的特点；并且即可以在新环境下实现原有软件的功能和特点，减少开发费用，还可以改进原有软件的不足，增加新的需求，从而提高软件的质量，延长软件生命期。模拟时钟需要编写代码来实现它的功能，然后对代码进行编译运行，检查是否达到了预期的效果。