王曉燕+劉軍霞+楊先文

摘 要： 基于嵌入式Qt和Flash開發(fā)技術(shù)，提出一種適合嵌入式Linux的軟件架構(gòu)。該架構(gòu)主要由UI界面及交互腳本、運(yùn)行適配接口和應(yīng)用主程序三部分組成，分別采用ActionScript，JavaScript和C/C++三種語言實(shí)現(xiàn)。遵循軟件架構(gòu)設(shè)計(jì)思路，實(shí)現(xiàn)了一款嵌入式串口通信軟件，并且與友善之臂Mini2440內(nèi)置串口助手進(jìn)行對(duì)比測(cè)試。結(jié)果表明，該架構(gòu)運(yùn)行流暢，在UI展現(xiàn)、用戶體驗(yàn)等方面有明顯優(yōu)勢(shì)，對(duì)于嵌入式應(yīng)用產(chǎn)品的開發(fā)具有實(shí)用價(jià)值。

關(guān)鍵詞： 嵌入式Linux； Qt； Flash； 軟件架構(gòu)； 串口通信

中圖分類號(hào)： TN919?34； TP368.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 1004?373X（2017）01?0013?04

Abstract： A software architecture suitable for the embedded Linux is proposed based on Qt and Flash development techno?logies. The architecture is composed of the UI interface and its interactive script， running adapter interface and application main program， and they are implemented with ActionScript， JavaScript and C/C++ respectively. According to the design thought of the software architecture， an embedded serial port communication software was implemented， and performed for comparison test with the serial assistant built in FriendlyARM Mini2440. The results show that the architecture works well， and has obvious advantages in the aspects of UI display and user experience， and a certain practical value for the embedded application product development.

Keywords： embedded Linux； Qt； Flash； software architecture； serial port communication

0 引 言

嵌入式Linux操作系統(tǒng)內(nèi)核開放、功能強(qiáng)大，且又易于裁剪和移植，已經(jīng)成為嵌入式開發(fā)的首選。針對(duì)嵌入式Linux的窗口應(yīng)用開發(fā)，已有的成熟技術(shù)主要有Micro?Windows/NanoX，OpenGUI，MiniGUI，Qt/Embedded等[1]。無論哪種開發(fā)技術(shù)，都面臨控件功能有限、界面效果呆板、UI與底層代碼強(qiáng)耦合等問題，造成其在UI展現(xiàn)、用戶體驗(yàn)等方面欠佳。因此，結(jié)合當(dāng)前流行的交互式多媒體技術(shù)，研究嵌入式軟件架構(gòu)具有很強(qiáng)的應(yīng)用背景。

Flash是一個(gè)非常優(yōu)秀的矢量多媒體制作工具，已成為一種交互式矢量圖和多媒體的標(biāo)準(zhǔn)[2]。采用Flash設(shè)計(jì)UI的優(yōu)點(diǎn)有：Flash程序運(yùn)行于Flash player虛擬機(jī)中，具有良好的跨平臺(tái)和兼容性；Flash程序是基于各個(gè)幀之間的跳轉(zhuǎn)，而不是應(yīng)用程序類的構(gòu)造/析構(gòu)，運(yùn)行速度流暢；Flash程序腳本可以管理界面運(yùn)行，有助于實(shí)現(xiàn)UI界面和應(yīng)用主程序的開發(fā)分離。目前，以Flash打造UI界面，配合底層程序的軟件架構(gòu)在Windows平臺(tái)上業(yè)已成熟[3]，但是該架構(gòu)基于Windows獨(dú)有的COM組件方式實(shí)現(xiàn)，在Linux中缺少相應(yīng)的替代方案。

本文基于嵌入式Qt和Flash開發(fā)技術(shù)，提出了一種適合嵌入式Linux的軟件架構(gòu)，實(shí)測(cè)表明，該架構(gòu)滿足嵌入式軟件開發(fā)的需求，對(duì)于嵌入式應(yīng)用產(chǎn)品的開發(fā)具有實(shí)用價(jià)值。

1 基礎(chǔ)技術(shù)

1.1 嵌入式Qt開發(fā)技術(shù)

Qt是Trolltech公司的一個(gè)標(biāo)志性產(chǎn)品，最初是針對(duì)桌面式應(yīng)用推出的，而后又發(fā)布了適應(yīng)Linux嵌入式設(shè)備的Qt/Embedded Linux，它是一個(gè)可以在嵌入式Linux上提供窗口系統(tǒng)的產(chǎn)品[4]。Qt推崇“一次編程，隨便編譯”理念，為跨平臺(tái)的圖形用戶程序提供了一個(gè)完整的C++應(yīng)用程序開發(fā)框架，這些平臺(tái)包括Windows，Linux，Solaris等，且許多Qt模塊庫也都是Qt/Embedded Linux的組成部分。

在Qt模塊庫中，QtWebkit模塊提供Qt應(yīng)用程序使用Web瀏覽器的視圖，它基于開源Web瀏覽器引擎WebKit實(shí)現(xiàn)，為Qt和HTML建起了一個(gè)數(shù)據(jù)交互通道，使得其他文件（如Flash制作的.swf文件等）能夠通過HTML的

2 嵌入式Linux軟件架構(gòu)設(shè)計(jì)

結(jié)合Qt應(yīng)用開發(fā)框架和Flash開發(fā)技術(shù)，本文提出的嵌入式Linux軟件架構(gòu)如圖1所示。

圖1中，UI界面基于Flash軟件設(shè)計(jì)，對(duì)于UI界面背景內(nèi)容，可以單獨(dú)制作成圖片文件，導(dǎo)入至Flash工程舞臺(tái)即可，對(duì)于其他交互控件或動(dòng)畫部分可以定制成影片剪輯（MovieClip）或按鈕（Button）等；UI交互腳本基于ActionScript語言開發(fā)，實(shí)現(xiàn)與外界的通信和UI界面信息的加載/更新；運(yùn)行適配接口，基于JavaScript語言開發(fā)，對(duì)上實(shí)現(xiàn)與UI交互腳本之間的通信，對(duì)下實(shí)現(xiàn)與應(yīng)用主程序之間的通信；應(yīng)用主程序基于C/C++語言開發(fā)，實(shí)現(xiàn)基于Qt模塊庫的用戶個(gè)性化定制服務(wù)。

在嵌入式Linux環(huán)境中運(yùn)行基于上述架構(gòu)開發(fā)的應(yīng)用程序時(shí)，首先需要在系統(tǒng)中安裝嵌入式Qt模塊庫和Flash控制庫（libflashplayer.so）。其中，Qt模塊庫用于應(yīng)用主程序運(yùn)行時(shí)系統(tǒng)支持庫，F(xiàn)lash控件庫用于在HTML頁面加載運(yùn)行UI界面和交互腳本。嵌入式Qt模塊庫和Flash控制庫的安裝屬于系統(tǒng)配置范疇，以下主要介紹UI界面和交互腳本、運(yùn)行適配接口和應(yīng)用主程序的設(shè)計(jì)思路。

3 關(guān)鍵技術(shù)設(shè)計(jì)

3.1 UI界面和交互腳本設(shè)計(jì)

UI界面設(shè)計(jì)可參考Flash動(dòng)畫[2]設(shè)計(jì)方法，只是此時(shí)界面元素的布局更多是基于幀，而不是時(shí)間軸。對(duì)于UI界面背景內(nèi)容，可在PhotoShop等軟件中制作成圖片并導(dǎo)入到影片舞臺(tái)，其他交互控制或動(dòng)畫部分，可基于基本控件、影片剪輯和按鈕對(duì)象方式自定制。

本文以文本框（TextBox）、按鈕（Button）和下拉框（ComboBox）為例，介紹UI控件及交互腳本的設(shè)計(jì)思路。結(jié)合應(yīng)用實(shí)際，腳本采用ActionScript 2.0編程語言。

（1） 文本框（TextBox）。在舞臺(tái)中增加文本框，設(shè)置為動(dòng)態(tài)文本，設(shè)置關(guān)聯(lián)變量名（如myVariable）。在時(shí)間軸中新建空白關(guān)鍵幀，選中該幀并打開動(dòng)作面板，通過this.myVariable實(shí)現(xiàn)文本框內(nèi)容的讀寫。

（2） 按鈕（Button）。在庫中新建按鈕，分別設(shè)置其彈起、經(jīng)過、按下、點(diǎn)擊4個(gè)狀態(tài)顯示效果。使用時(shí)將其拖動(dòng)至舞臺(tái)中，選中該對(duì)象并打開動(dòng)作面板，通過on（）函數(shù)實(shí)現(xiàn)鍵鈕事件觸發(fā)。

（3） 下拉框（ComboBox）。在庫中新建影片剪輯，在影片剪輯編輯模式下，通過文本工具設(shè)計(jì)顯示區(qū)域，通過按鈕對(duì)象設(shè)計(jì)下拉項(xiàng)，通過腳本語言控制下拉項(xiàng)的內(nèi)容及其顯示效果。使用時(shí)將該影片剪輯拖動(dòng)至舞臺(tái)中，設(shè)置實(shí)例名（如myComboBox），在時(shí)間軸中新建空白關(guān)鍵幀，選中該幀并打開動(dòng)作面板，通過this.myComboBox訪問下拉框定義的變量和函數(shù)。

此外，UI交互腳本還應(yīng)實(shí)現(xiàn)與HTML頁面文檔的數(shù)據(jù)交互。對(duì)于接收HTML頁面數(shù)據(jù)，只需在Flash文件嵌入至HTML頁面時(shí)，通過標(biāo)簽（