1 Concept

Cross-platform software development for embedded & desktop with C++ language, "One framework. One codebase. Any platform.", "Light and Powerful". refer to official website.

1.1 History

1991 Norway Eirik Chambe-Eng & Haavard Nord -> 1994 Trolltech Co.,Ltd -> 2000 GPL version -> 2008 acquired by NOKIA and Add LGPL version -> 2011 sold to Digia Co.,Ltd

1.2 Dowload

• 中国科学技术大学：http://mirrors.ustc.edu.cn/qtproject/
• 清华大学：https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/qt/
• 北京理工大学：http://mirror.bit.edu.cn/qtproject/
• 中国互联网络信息中心：https://mirrors.cnnic.cn/qt/

2 Feature

2.1 Design Tools

Everything you need for designing an amazing user interface and the ultimate user experience.

2.2 Development Tools

Qt has it's own cross-platform IDE and is chock-full of tools designed for developing applications and UIs once and deploying them across multiple operating systems.

2.3 Framework Essentials

These are the APIs and libraries that provide the backbone of Qt. Qt contains a rich set of fundamental enablers,which provide higher-level UI and application development components.

Tips : QML (Qt Markup Language) starts from Qt5 and design for mobile devices UI design and all 'Qt Quick xxx' are based on QML.

2.4 Framework Addones

Qt is an unbelievably comprehensive framework full of features beyond the essentials all designed to provide you with a truly professional development experience

2.5 License Models

Tips : Different Qt modules are under different license conditions. Using LGPL to write commercial code on the premise of only using QT DYNAMIC LINK LIBRARY.

2.6 Development Platforms

MacOS, Windows, Linux.

2.7 Target Platforms

Linux/X11, Windows, macOS, Android, IOS/tvOS/watchOS, WinRT/UWP10, Embedded Linux, INTEGRITY, QNX, VxWorks, Bare metal.

3 Development

零散知识点

QFileDialog::getOpenFileName(this, tr("open"), "c:\");

使用该函数可以实现文件浏览器的功能，open字符串是弹出的浏览对话框的标题名，c:\ 表示默认打开路径

打印调试信息使用qDebug(); 可以类似printf一样输入格式化信息，信息是直接打印在调试框的，而不是打印在GUI上

使用QMessageBox::information()；可以弹出对话框打印信息。

Qt Creator 分析

1. 产生项目

Qt Creator新建项目将产生两个文件夹，以项目名Demo为例：

1. build-Demo-Desktop_Qt_5_9_0_MinGW_32bit-Debug
    包含debug、release目录和Makefile、ui_mainwindows.h文件

    其中ui_mainwindows.h 是Qt 利用'mainwindow.ui'生成的，该文件见下文

    这里也有Makefile，可见qmake的机制最终也是操作Makefile

2. Demo
    mainwindow.ui文件、Demo.pro、Demo.pro.user 和 所有源码及头文件

    - mainwindows.ui 是GUI文件，文本类型，内容使用XML格式维护:    

        <?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
        <ui version="4.0">
        .... <!--中间这些节点表达了控件类型、位置、大小、颜色等等信息-->
        </ui>

    x.ui文件内容是由Qt的UI设计界面生成的，在设计界面绘制的过程，就是在x.ui写入节点信息的过程
    x.ui文件会被Qt解析(成ui_mainwindows.h)，然后调用内部绘图函数，根据上述参数来绘制界面，

    Qt利用这种： "UI界面 - XML - 代码绘制" 的方式，屏蔽了底层绘制图形的复杂性，使得开发人员/UI设计人员可以直接上手


    - xxx.pro        是项目文件， 文本类型， 内容类似Makfile， 它是qmake工具的操作对象，qmake使用该文件产生上述Makefile： Qt.pro & qmake VS Makefile & make 
    - xxx.pro.user    也是项目文件，是XML类型，是维护项目信息使用的，类似VS下的“解决方案”

    Tips : qmake工具使用中间文件的方式生成Makefile，也是跨平台编译的要点之一

1. MOC

Moc Meta Object compiler 元对象编译器

moc文件 在项目目录下的Debug或Release目录下产生

在启动调试时 MOC 读取项目中的头文件，找到所有包含 "Q_QBJECT" 宏的类， 然后为这些类生成moc_xxx.cpp源文件， moc_xx.cpp源文件 是这些类的 meta-Object代码，主要处理“信号-槽"的机制，运行时类型信息和动态属性系统等

MOC以头文件为单位生成源文件，比如A.h中有10个包含O_QBJECT的代码 B.h中有1个包含O_QBJECT代码，则MOC生成一个moc_A.cpp和一个moc_B.cpp

https://doc.qt.io/archives/qt-4.8/moc.html https://doc.qt.io/qt-5/why-moc.html

1. Qt中的头文件"x.h"与无后缀头文件的区别

没有区别，无后缀的头文件中，只有一句话：包含带后缀的头文件，比如a.h，则A中包含了 '#include "a.h"'

图形的本质

图形的本质是内存中的像素点信息，显示的过程是内存的像素点信息到显卡的显存的赋值过程

任何GUI库的工作，都是绘制内存像素点的过程

如果存在操作系统，那么操作系统一定存在一套API来对接底层显卡接口

上层软件只需调用这套API就可以显示绘制图形

如果没有操作系统，那么软件就要针对该平台的CPU、GPU、显示芯片等直接进行操作

如果裸机所接的显示屏是未知的，那么就需要程序员来构造现实接口来对接上层软件的接口

培训教程

下载:

Qt 安装与移植

Qt分为Qt库和Qt集成开发环境两部分

Qt Library: qt-everywhere-opensource-src-4.8.6.tar.bz2 Qt Creator: qt-creator-opensource-linux-x86_64-3.2.1.run

Qt Creator用于开发Qt应用程序，Qt应用程序的编译和运行依赖于Qt库 Qt everywhere系列版本是qt库版本之一，如其名，可以应用在任何平台

以下是Qt库配置步骤：

注意：要编译Qt库，先要正确编译tslib并导出其环境变量; 要先安装g++

目的：1. 编译出qmake供Qt Creator使用，以编译出在目标板中运行的Qt应用程序

1. 移植编译好的Qt库到目标板文件系统中，以在目标板中可以运行Qt应用程序

步骤：

1. 解压缩，进入目录
2. $sudo ./qteverywhere.sh
3. $sudo make
4. $sudo make install 安装路径为 /usr/local/arm/qt4.8.6

5. PC测试：

   cp /usr/local/arm/qt4.8.6/bin/qmake /usr/bin/arm-qmake

   arm-qmake -v 出现版本信息即为成功

6. 移植到目标板中的文件系统： cd /usr/local/arm/qt4.8.6/ $ cp -ar lib/libQt* lib/fonts/ /myrootfs/xxx/lib $ cp -ar demos/embeddedialogs/embeddedialogs home/forlinx/work/rootfs-mini/forlinx/qt/bin

以上目录可能不同，其拷贝的库也是挑选来的，也可以将所有的Qt lib库拷贝过去， 第二个demos目录下的文件用于测试 这种方法是拷贝到还没有烧录到FLASH的文件系统，也可以在烧录并成功运行文件系统之后再通过USB/FTP 等路径拷贝进去

1. 设置环境变量（目标板主的/etc/profile）

export QTDIR=/forlinx/qt export LD_LIBRARY_PATH=$QTDIR/lib:$LD_LIBRARY_PATH export QT_QPA_GENERIC_PLUGINS=tslib export QT_QWS_FONTDIR=$QTDIR/lib/fonts export QT_QPA_PLATFORM_PLUGIN_PATH=$QTDIR/plugins export QT_QPA_FB_TSLIB=1 export QWS_SIZE=800x480 export QTS_DISPLAY=LinuxFb:/dev/fb0 KEYPAD_DEV=/dev/input/event0 export LD_LIBRARY_PATH=/forlinx/qt/lib/plugins/imageformats:$LD_LIBRARY_PATH export QT_PLUGIN_PATH=/forlinx/qt/lib/plugins export QWS_MOUSE_PROTO=”Tslib:/dev/input/event1”

配置路径和参数要跟实际一致

测试方法

cd /forlinx/qt/bin

./embeddedialogs –qws

执行之后在目标板屏幕上会出现Qt界面

以下是Qt Creator的配置步骤:

Qt Creator的安装就是一路下一步 Qt Creator的配置分为3步:

1. 配置编译工具，要使程序能在目标板上运行，就要指定交叉编译工具

点击 工具-选项-编译和运行-选择编译一栏-点击添加-选择GCC-在下面路径浏览交叉编译工具xxxx-g++的路径

2.Qt version设置，这一步就是添加Qt everyone编译出来的qmake

点击 工具-选项-编译和运行-选择Qt version一栏-点击添加直接选择qmake路径

1. 添加构建套件，这一步主要是选择Qt库版本和编译器种类

点击 工具-选项-编译和运行-选择Kits一栏-点击添加-选择编译器版本GCC-选择Qt版本Qt4.8.6(qt4.8.6)

最后Qt版本选择，应该是系统自动提示本地存在的Qt

over 可以开始构建工程，编写应用程序

触摸屏校准

1. 什么是触摸屏校准?

   一般触摸屏在校准时在屏幕上打印3~5个采样点，用户跟随点出现的顺序依次点击即是触摸屏校准。

2. 为什么要校准？目的是什么？

   目的：点击哪里，就可以准确的在那里显示！（或者说 获取用户点击位置）

   从用户角度看，这是理所当然的，但实际不是这样的（至少电阻触摸屏不是这样的，电容屏另讨论），电阻式触摸屏是多层设计， 其中触摸反馈层和显示层是独立的两层结构，通过垂直叠加组合起来。 触摸反馈层：即A/D转换层，将用户触摸到屏幕上的点的坐标转换成数值送到处理器 显示层 ：接收来自MCU将要显示的数据、颜色等信息 这里提供实例系统中应用到的电路芯片： 触摸反馈层：ADS7843 显示层 ：RA8875

   RA8875有四个地址的寄存器是用于确定显示位置的：46H~49H；46H和47H组成10bit空间，48H和49H组成9bit空间，46H和47H定位横向坐标， 48H和49H定位纵向坐标，也就是说RA8875支持1024(2^10)x512(2^9)像素的LCD，MCU通过向RA8875输送坐标值和数据即可在指定位置显示数据。 在测试实例中，RA8875将左上角定义为(0,0)，向右下延伸。

   ADS7843时12bit的A/D转换器，即精度为2^12=4096，也就是ADS7843将整个触摸屏幕（通过电压分布反馈）的X和Y方向各平分为0~4095个数值。 在测试实例中，ADS7843将右上角定义为开始采样端（注意这里可能是[0,0]也可能不是[0,0]，因为有精度、采样频率、通讯速度等影响，但 结果一定是一个固定的值），向左下角延伸。

显然，将ADS7843的坐标读出，直接放入RA8875的寄存器，显示的位置与点击的位置是不一致的，或者说无法准确获取用户点击位置。


通过如上数据得知，两个系统的坐标范围、原点、精度都是不相同的，所以要想达到：“点击哪里，就准确的在那里显示”，就需要进行算法
映射，也就是校准！！

另外，电阻式触摸屏根据材料、工艺的优劣程度可能需要定期校准（材料形变等原因导致的触摸层电压分布的变化）。

1. 怎么校准？

   • 两个坐标系存在三种因数：① 平移系数Sx、Sy ② 旋转系数θ ③ 缩放系数Kx、Ky
   • 1) MCU向RA8875发送坐标数据RA8875-XY，并在该坐标打印一个点（下面称 RA8875-XY坐标为[Rx，Ry]）
   • 2) 向触摸屏触摸该点，MCU获取坐标ADS7843-XY （下面称ADS7843-XY坐标为[Ax，Ay]）
   • 3) 获取方程：Rx=MxAx+NxAy+Px

               Ry=My*Ax+Ny*Ay+Py （数学建模省略，详情自学矩阵、图形变换等知识）
     

   • 上述方程为六元一次方程，因此至少需要6组数据来确定未知数，即需要重复1)2)3)至少3次

              Rx1=Mx*Ax1 + Nx*Ay1 + Px
              Ry1=My*Ax1 + Ny*Ay1 + Py
     
              Rx2=Mx*Ax2 + Nx*Ay2 + Px
              Ry2=My*Ax2 + Ny*Ay2 + Py
     
              Rx3=Mx*Ax3 + Nx*Ay3 + Px
              Ry3=My*Ax3 + Ny*Ay3 + Py
     

   • 解方程得：

              设Q=(Ax1-Ax2)(Ay2-Ay3)-(Ax2-Ax3)(Ay1-Ay2)
              Mx =   [(Rx1-Rx2)(Ay2-Ay3) - (Rx2-Rx3)(Ay1-Ay2)]/Q
              Nx = - [(Rx1-Rx2)(Ay2-Ay3) - (Rx2-Rx3)(Ax1-Ax2)]/Q
              Px =   Rx1-Mx*Ax1- Nx*Ay1
     
              My =   [(Ry1-Ry2)(Ay2-Ay3) - (Ry2-Ry3)(Ay1-Ay2)]/Q
              Ny = - [(Ry1-Ry2)(Ax2-Ax3) - (Ry2-Ry3)(Ax1-Ax2)]/Q
              Py =   Ry1-My*Ax1- Ny*Ay1
     

   • MCU给出的三个点要尽量分散，如左上角、中间、右下角.

   • 公式的应用：

       将校验系数存储到EEPROM，以后每次获取点击坐标Axy后，带入公式
     
       Rx=Mx*Ax+Nx*Ay+Px
       Ry=My*Ax+Ny*Ay+Py
     
       即可获取显示坐标Rxy，
           1) MCU->LCD : 可以在Rxy绘制图文
           2) LCD->MCU : 如果一个图形（自己设计的，预知位置的图形）范围包括了这个点，那么还可以对该点做出决策