文献综述--毕业论文-嵌入式方面

郑州轻工业学院毕业论文文献综述文献综述题目基于Linux的拼音输入法设计学生姓名代国伟专业班级信息工程11-01学号541107070104院（系）计算机与通信工程学院指导教师王凤琴，武建伟完成时间2015年06月01日郑州轻工业学院毕业论文文献综述嵌入式Linux环境下拼音输入法的设计摘要：随着通信技术的快速更新换代，使得嵌入式系统的性能有了很大的提高，其应用领域也越来越广，以LCD显示屏和软键盘组成的人机交互式界面在智能终端中被广泛采用。不同的应用场景，所需要的交互界面也不近相同，一些情况下只要求简单的信息显示和选择，而在一些移动终端中，还要求文字，数字等的输入。目前中文显示在嵌入式系统图形系统中已有很好的支持,但大多数都不支持中文的输入,因此开发中文输入法在嵌入式图形系统中的实现,对于嵌入式相关产品的应用与推广具有很大的市场价值。嵌入式系统是继IT网络技术之后，又一个新的技术发展方向。由于嵌入式具有体积小、性能强、功耗低、可靠性高，可移植性强，以及面向行业可定制的突出特征，目前已经广泛的应用于军事国防、医疗器械，消费电子、移动通讯、工业控制等各个领域。Qt/E是Nokia公司发布的面向嵌入式系统的Qt版本，现在已经成为嵌入式GUI开发的主流，被大多数的国内外厂商用于消费电子设备的开发包括手机、信息家电、终端等设备。然而它并没有提供中文输入法，也因此给很多的国内用户带来了很多的不便，影响了嵌入式在国内的推广，本设计是以实时操作系统Linux为基础，利用QT提供的函数库设计了一款小巧的、具有良好的移植性和扩展性的拼音输入法，能够满足基本的输入法要求。关键词：拼音输入法，嵌入式，Linux，Qt/E，GUI。郑州轻工业学院毕业论文文献综述1嵌入式系统1.1嵌入式系统综述嵌入式系统(EmbeddedSystem)无疑是当今最热门的概念之一，但究竟什么是嵌入式系统?嵌入式系统就是以应用为中心，以计算机技术为基础，并且软硬件可裁剪，适用于应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格的要求的专用计算机系统。而电气工程师协会的定义似乎更权威一些：嵌入式系统是用来控制或者监视机器、装置、工厂等大规模系统的设备。后PC时代的到来，使得人们开始越来越多的接触到一个新的概念——嵌入式产品。嵌入式产品遍布于人们的日常生活，从手机、PDA到家中的空调、冰箱，从小汽车到波音飞机，甚至武器库中的巡航导弹。数字时代的标志不再是一台台的PC，而是形态各异的嵌入式系统。嵌入式系统的概念的提出已经有相当长的时间了，其历史几乎和计算机的历史一样长。但在以前它主要用于军事领域和工业控制领域，所以很少被人关注和了解。直到最近十年，随着数字技术的发展和新的体积更小的控制芯片和功能更强的操作系统的出现，它才被广泛应用于人们的正常生活中。1.2嵌入式的发展与趋势综观嵌入式技术的发展，大致经历了以下4个阶段。第一阶段是以单芯片为核心的可编程控制器形式的系统，同时具有与监钡0、伺服、指示设备相配合的功能。这种系统大部分应用于一些专业性极强的工业控制系统中，一般没有操作系统的支持，通过汇编语言编程对系统进行直接控制。运行结束后清除内存。这一阶段系统的主要特点是：系统结构和功能都相对单一，处理效率较低，存储容量较小，几乎没有用户接口。第二阶段是以嵌入式CPU为基础、以简单操作系统为核心的嵌入式系统。这一阶段系统的主要特点是：CPU种类繁多，通用性比较弱：系统开销小，效率高：操作系统具有一定的兼容性和扩展性；应用软件较专业，用户界面不够友好；系统主要用来控制系统负载以及监控应用程序运行。郑州轻工业学院毕业论文文献综述第三阶段是以嵌入式操作系统为标志的嵌入式系统。这一阶段系统的主要特点是；嵌入式操作系统能运行于各种不同类型的微处理器上，兼容性好；操作系统内核精小、效率高，并且具有高度的模块化和扩展性；具备文件和目录管理、设备支持、多任务、网络支持、图形窗口以及用户界面等功能；具有大量的应用程序接口(API)，开发应用程序简单；嵌入式应用软件丰富。第四阶段是以基于Internet为标志的嵌入式系统，这是一个正在迅速发展的阶段。目前大多数嵌入式系统还孤立于Internet之外，但随着Internet的发展以及Internet技术与信息家电、工业控制技术等结合日益密切，嵌入式设备与Internet的结合将代表着嵌入式技术的真正未来。近十年来，嵌入式操作系统进入飞速发展阶段，支持的微处理器类型不断丰富，功能不断增强，呈现出以下六大发展趋势：(1)嵌入式操作系内核向微型化、高可靠可信、高可用、强实时、构件组件化发展，支持无线通信和能源管理功能将日益重要；(2)嵌入式软件支撑开发环境，向集成化、可调试化发展；(3)行业性开放系统日趋流行，面向领域特制的嵌入式操作系统走向行业开放、标准规范化、平台化；(4)自由开源的软件技术在嵌入式应用上尤其受到青睐，Linux渐成主流之一，以J2ME／JINI为代表的嵌入式技术将对嵌入式软件的发展产生深远影响：(5)嵌入式软件走向一体化，技术领域不断扩大并逐成体系；(6)嵌入式软件与SOC、互联网、普通计算的结合发展趋势加剧。1.3国外研究现状目前国内外的嵌入式中文输入法，都是在Qt/E平台下应用和开发的，在这平台下应用的，主要有两种嵌入式中文输入法：(1)其中一种输入法是移植一般PC机Windows系统下，现有的中文输入法，该输入法是基于Qt-X11的，移植了该中文输入法到嵌入式设备，但该输入法需要Windows系统下的Xlib库的支持，这会导致系统需要很大的系统资源，很是影响系统的运行效率。(2)另外一种输入法是使用了Qt/E平台自带插件的方法，但该输入法需要一个桌面郑州轻工业学院毕业论文文献综述系统来管理该输入法，为了管理该输入法，往往移植了Qtopia这个Qt/E下的桌面系统来管理该嵌入式中文输入法，但是，一般的手持设备是不需要桌面管理系统的，该嵌入式中文输入法给这类设备带来了不必要的额外的开销，造成了系统资源的严重浪费。2嵌入式Linux2.1Linux系统综述近年来，随着计算技术、通信技术的飞速发展，特别是互联网的迅速普及和3c(计算机、通信、消费电子)合一的加速，微型化和专业化成为发展的新趋势，嵌入式产品成为信息产业的主流。Linux从1991年问世到现在，短短的十几年时间已经发展成为功能强大、设计完善的操作系统之一：可运行在X86、MIPS、PPC、Motorola、NEC、ARM等多种硬件平台，而且开放源代码，可以定制；可与各种传统的商业操作系统分庭抗争。越来越多的企业和研发机构都转向嵌入式Linux的开发和研究上，在新兴的嵌入式操作系统领域内也获得了飞速发展。2.2嵌入式Linux的特点嵌入式系统是以应用为中心，以计算机为基础，软硬件可裁剪，适用于系统对功能、可靠性、成本、功耗严格要求的专用计算机系统。实时性是嵌入式系统的基本要求，其次，还要求代码小，速度快，可靠性高。嵌入式Linux(EmbeddedLinux)是指对Linux经过裁剪小型化后，可固化在存储器或单片机中，应用于特定嵌入式场合的专用Linux操作系统。嵌入式Linux的开发和研究已经成为目前操作系统领域的一个热点。Linux的特点如下。Linux系统是层次结构且内核完全开放。强大的网络支持功能。Linux具备一整套工具链，容易自行建立嵌入式系统的开发环境和交叉运行环境，Linux具有广泛的硬件支持特性。2.3Linux嵌入式系统开发平台Linux作为嵌入式操作系统是完全可行的。因为Linux提供了完成嵌入功能的基本郑州轻工业学院毕业论文文献综述内核和所需要的所有用户界面，能处理嵌入式任务和用户界面。将Linux看作是连续的统一体，从一个具有内存管理、任务切换和时间服务及其它分拆的微内核到完整的服务器，支持所有的文件系统和网络服务。Linux作为嵌入式系统，是一个带有很多优势的新成员。它对许多CPU和硬件平台都是易移植、稳定、功能强大、易于开发的。嵌入式Linux系统需要下面三个基本元素：系统引导工具(用于机器加电后的系统定位引导)、Linux微内核(内存管理、程序管理)、初始化进程。但如果要它成为完整的操作系统并且继续保持小型化，还必须加上硬件驱动程序、硬件接口程序和应用程序组。Linux是基于GNU的C编译器，作为GNU工具链的一部分，与gdb源调试器一起工作的。它提供了开发嵌入式Linux系统的所有软件工具。常用的开发平台为Qt。2.4Qt/E简介Qt是诺基亚公司开发的一个跨平台的C++图形用户界面应用程序框架。它提供给应用程序开发者建立艺术级的图形用户界面所需的所用功能。Qt是完全面向对象的，最有很强的扩展性，并且允许真正的组件编程。从1996年，Qt进入商业领域，它已经成为全世界范围内数千种成功的应用程序的基础。Qt也是流行的Linux桌面环境KDE的基础。Qt具有下列优点:优良的跨平台特性，面向对象，丰富的API，支持2D/3D图形渲染，支持OpenGL，大量的开发文档，XML支持，Webkit引擎的集成，可以实现本地界面与Web内容的无缝集成。Qt/E，全称为QtforEmbedded，是Qt面向嵌入式开发的一个版本，通常所说的Qt是Qtforx11Linux，是Qt面向pc机的一个版本，Qtforx11Linux和QtforEmbeddedLinux最大的差别，在于二者要显示界面的内容，所依赖的显示基础不同，这导致了两者在体系结构上的根本差异。QtforembeddLinux：没有构建在Window系统之上，而是构建在了Linux系统下的framebuffer之上，把在人机GUI上需要展示的元素写入framebuffer。因为在嵌入式设备上省略了X系统，大大节省了许多的不必要的系统开销，需要在GUI展示的图像，直接写入了framebuffer，节省了系统资源，大大加快了显示速度。这是Qt/E的最大优势。郑州轻工业学院毕业论文文献综述3输入法原理本课题设计对每个Button定义了相应的槽函数on_pushButtonname_clicked()，当相应的Button被按下时，则产生一个信号发送给相应的槽函数，槽将获得QLineEdit的字符串，然后利用该字符串查找数据库，返回对应的汉字，或者中文短语，并把最终用户的选择发送到当前编辑窗口。输入法窗口由中英文切换键、拼音输入框、汉字显示框和软键盘组成，软键盘的按键类QPushButton继承自Qt的QToolButton类，当光标切换到QLineEdit时将触发槽函数弹出输入法界面，当字母Button被按下时发送信号clicked()，由信号clicked()触发accept()槽来实现拼音输入框显示。connect(Button，SIGNAL(clicked())，this，SLOT(accept()))。这时拼音输入框QLineEdit会根据用户输入的拼音到sqlite数据库zh_CN_egb2312.db中进行汉字的查找，并将查找到的汉字显示到汉字显示框中。当用户选择了汉字对应的序号时该汉字被写入到QLineEdit显示，至此完成中文输入。郑州轻工业学院毕业论文文献综述4总结部分当前，人类进入信息大爆炸的时代，各类信息极度丰富嵌入式由于其体积小、性能强、功耗低、可靠性高，可移植性强等特点。被广泛应用于工业控制，消费电子等产品中，与人们的生活息息相关。中国是一个有着广大消费能力的大国，汉语使用者占绝大多数，因此，开发基于嵌入式的中文输入法对于嵌入式的发展来说具有重大的意义，同时对于广大国内用户来说也有着迫切的现实要求。目前国内外的嵌入式中文输入法，都是在Qt/E平台下应用和开发的，在这平台下应用的，主要有两种嵌入式中文输入法，文章的正文已经提到，这两种方法由于先天原因，会导占用很大的系统资源，从而影响系统的运行效率。针对以上情况，通过对相关资料的仔细认真研读，在嵌入式Linux环境下，基于Qt平台。开发一个具有优秀交互界面，功能完善，并且在不增加系统资源的情况下实现中英输入的切换，实现中文，英