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利用Embox实时操作系统在嵌入式单片机上启动一个基本的Qt应用程序

文章：Anton Bondarev和Alexander Kalmuk

使用像Embox这样的实时操作系统(它允许在包括mcu在内的任何地方使用Linux软件)，开发人员可以更容易地开发出价格更低、耗电更少的智能设备。

人们期望越来越多的嵌入式系统用于智能产品。这可以很容易地用Linux实现，Linux为您希望的任何情况提供了软件。但是Linux需要相当大的硬件资源，尤其是内存，所以目标平台通常会非常昂贵，并且有很高的功耗。另一方面，现代微控制器(mcu)拥有大量资源，足以完成许多智能任务。使用Embox RTOS这样的实时操作系统(RTOS)，它允许在包括mcu在内的任何地方使用Linux软件，开发人员可以更容易地开发价格更低、能耗更低的智能设备。

在本文中，我们讨论在运行EMBOX RTOS的嵌入式MCU上启动基本Qt应用程序。我们使用两个基于单核Cortex-M7的板（216MHz）：STM32F746G-Discovery和STM32F769I-Discovery，分别具有480×272和800×480屏幕分辨率的触摸屏。

一段时间以前，我们设法启动了一个标准的Qt示例' moveblocks '在STM32F746-Discovery [注1.］．然而，我们想更进一步，推出一个带有触摸屏的例子。我们选择了另一个标准示例“animatedtiles”。这是一个相当不错的例子，即使在台式机上看起来也很酷。它是交互式的，因此我们可以使用触摸屏，而且它看起来像3D动画。

我们想了解STM32单片机能否提供足够的性能。我们不确定CPU的速度是否足以让渲染场景变得流畅，因为我们发现，对于800×480显示，即使是屏幕刷新也是一个昂贵的操作[笔记2］．

建造

首先，让我们作为Ammox的一部分建立我们的应用程序。最简单的方法是构建应用程序qemu.，这是一个开源模拟器。使用QEMU意味着在这种情况下不需要考虑内存消耗。这将帮助我们确保所有必要的组件都可用。当“animatedtiles”在QEMU上启动时，我们可以很容易地添加必要的组件到STM32的配置文件中。

首次在目标板上发布

我们成功地在我们的目标板STM32F746G-Discovery上开始“animatedtiles”，但我们注意到只有屏幕的上半部分被绘制。当然，我们可以尝试通过立即在板上调试来解决问题，但有一种更简单的方法:我们可以首先在Linux环境中启动和调试示例。

在主人上调试

要运行此示例并调试应用程序，您需要Qt库QVFB是一个提供虚拟屏幕的Qt应用程序。中的描述可以构建QVFB官方文档。

然后，您可以使用所需的屏幕分辨率启动QVFB（STM32F746G-Discovery 480×272）：

./qvfb -width 480 -height 272-nocursor

您还应使用嵌入式配置文件构建Qt库，即“-embedded”选项。此选项旨在运行Qt，没有X11或现有的图形环境，将使用QWS（QT窗口系统）。此外，我们还禁用了其他一些不必要的选项和模块。生成的配置线是以下内容：

./configure -opensource -confirm-license -debug \ -embedded -qt-gfx-qvfb -qvfb \ -no-javascript-jit -no-script -no-scripttools \ -no-qt3support -no-webkit -nomake demos -nomake example ./

最后，让我们构建并开始“animatedtiles”。构建阶段与Qt (qmake;使;）。您应该在启动应用程序时将QVFB指定为显示：

./examples/animation/animatedtiles/animatedtiles -qws -display QVFb:0

我们在屏幕上半部分拍摄了同样的照片。我们在源代码（示例/动画/动画/ main.cpp）中找到了应用程序以“查看-> show（）”开始，这意味着不在全屏模式下。之后，我们完全相信，屏幕的唯一前半部分被用来显示应用程序。我们修改了“AnimeStiles”的代码一点，添加了“-fullscreen”选项。

启动在STM32F746-discovery

我们在EMMOX中建立了修改的应用程序，并在QEMU中检查了它成功运行。但是当我们在目标板上启动应用程序时，我们收到了“内存中的”错误。这意味着我们配置中堆的大小对于应用程序来说是不够的。我们决定在Linux中使用丰富的开发工具来解决问题i.e.估计所需的堆大小。

我们从valgrind开始申请。Valgrind是内存调试和分析的工具，地块是一个堆分析器(它是Valgrind的一部分)。

$ valgrind --tool = massif --massif-out-file = animatedtiles.massif。/ examples / Animation / AnimationTiles / AnimationTiles -QWS -FullScreen美元ms_print animatedtiles。地块> animatedtiles.out

并发现应用程序需要约2.7 MB堆大小的堆大小。

我们在Embox配置中将堆大小设置为3mb，然后再次开始我们的演示。它在全屏模式下成功运行。

在STM32F769I-Discovery上推出。

我们还想尝试类似板的示例，但显示器更大。此示例使用800×480显示分辨率的STM32F769I-Discovery。在这种情况下，它仅需16位颜色模式（800x480x2 = 768000）中仅对帧缓冲区进行了几乎100MB，但该板上有足够的（16MB）外部SDRAM。所以我们只需要估计堆的大小。

我们开始QVFB与新的分辨率（800×480）：

$。/ qvfb -width 800 -height 480-nocursor＆

并使用Valgrind作为上一段时间：

$ valgrind --tool = massif --massif-out-file = animatedtiles.massif。/ examples / Animation / AnimationTiles / AnimationTiles -QWS -FullScreen美元ms_print animatedtiles。地块> animatedtiles.out

我们发现它需要大约6 MB。我们已在STM32F769I板上设置了6 MB堆大小和“动画仪”。

图1：在AMMOX RTOS下的STM32F769I-Discovery Poard上的Qt AnimationTiles示例。（来源：Embox）