于 晓，王家礼，宋营坤，谷怀栋，余 涛

1 引 言

嵌入式系统的出现至今已有30多年的历史，嵌入式技术也经历了三个发展阶段。早期的嵌入式系统因资源极其有限，只有字符界面或者简单的图形界面。随着技术的发展，硬件成本的大幅下降，嵌入式系统应用要求越来越高，应用范围越来越广。这样字符界面和简单的图形界面不再能满足一些嵌入式系统的要求。嵌入式系统对图形用户界面(GUI)的需求越来越迫切。

不同于在个人PC上的图形用户界面，对嵌入式系统上的GUI包括：轻型、占用资源少，可配置，高性能，高可靠性。

2 几种成熟的基于Linux的嵌入式GUI

2.1 MicroWindows/NanoX

MicroWindows是一个开放源代码的项目，起源于NanoGUI项目。他支持两种应用程序编程接口，Win32API的实现叫MicroWindows，类似Xlib API的实现叫Nano-X。

MicroWindows是一个基于典型客户／服务器体系结构的GUI系统，基本分成3层。最底层是面向图形输出和键盘、鼠标或触摸屏的驱动程序；中间层提供底层硬件的抽象接口，并进行窗口管理，实际上是一个可移植的窗口引擎。他实现了画线、区域填充、多边形、剪切和多种颜色模式，这些实现是参考Xfree86而设计的；最高层分别提供兼容于Xwindow和Windows CE(Win 32子集)的API。

该项目的主要特色在于提供了类似X的客户／服务器体系结构和相对完善的图形功能，包括一些高级功能。比如Alpha混合、三维支持、TrueType字体支持等。该项目目前由美国Century Software公司主持开发。

2.2 MiniGUI

MiniGUI是原清华大学教师魏永明主持的一个自由软件项目，其目标是基于Linux的实时嵌入式系统提供一个轻量级的图形用户界面支持系统。MiniGUI基于SVGALib和LinuXThread库，采用简化的类Windows风格的图形用户界面，功能限制期不能用于更大的嵌入式系统。

2.3 Qt／Embedded

Qt／Embedded是跨平台C++图形用户界面工具包，因其面向对象、跨平台、界面设计更美观而得到广泛应用。基于Qt的X Window程序可以方便地移植到Qt／Embedded版本上。因此，自从Qt／Embedded以GPL条款发布以来，就有大量的嵌入式开发商转到Qt／Embedded系统上。

3 Qt／Embedded框架结构及编程关健技术

3.1 Qt／Embedded的开发环境及工具

使用Troll tech公司的X开发平台自由软件的自由版：Qt／Embedded 3.3.3。下载RPM包并安装。Qt支持多种处理器，根据所选用的处理器进行适当的配置和编译，即可得到如下创建应用程序所需的软件包和工具：

(1) Qt／Embedded函数库。

(2) 虚拟帧缓冲qvfb(virtual frame buffer)：在X窗口用来运行和测试Qt／Embedded应用程序的系统程序。有了他，就可以不必在控制台和X11之间来回切换了。

(3) designer：Qt下用于设计窗口组件的工具。

(4) tmake：Makefile文件的自动生成器。

(5) moc：用于Qt C++扩展的meta-object编译器。

(6) uic：从XML文件生成代码的用户界面编译器。

(7) 其他工具，再加上g++，就可以进行基于Qt／Em-bedded的应用程序开发、编译和调试了。

3.2 Qt／Embedded的框架结构

图1是Qt／Embedded的框架结构。相对于Linux上Qt的另外一个版本Qt／X11，Qt／Embedded并不依赖于XServer。这使Qt／Embedded相对于Qt／X11节省了不少的内存。代替X server和Xlib库的是Qt／Embedded库。根据应用的需要，可以对其进行配置，编译后库的大小从700 kB～7 MB左右，典型应用的库大小大约为2～3 MB。如果事先知道应用和相关的具体组件，还可以将应用程序、组件和Qt／Embedded库静态连接，从而更能节约内存