数字城市查询系统大学论文.docx

数字城市查询系统大学论文.docx

《数字城市查询系统大学论文.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《数字城市查询系统大学论文.docx（35页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

数字城市查询系统大学论文

数字城市查询系统

——嵌入式linux下的GUI编程

摘要

本设计以EmbestS3CEB2410（ARM9）开发板为硬件底层，在Linux操作系统平台的基础上，利用开源Qt图形用户应用程序框架，基于SQLite数据库，开发出软硬件一体化的便携式嵌入式电子地图，功能包括数字建筑物的查询，以及相关公交系统查询的地图信息查询系统。

本系统具有可扩展性好，实用性强、可移动的特点，易于移植到不同的硬件平台和其他操作系统软件环境．

关键词：

S3CEB2410,SQLite,Qt，Linux,Map,Embedded

DigitalCityforSystemDesign

——EmbeddedlinuxundertheGUIProgramming

ABSTRACT

ThisdesignusingtheEmbestS3CEB2410（ARM9）developmentboardasbottomofhardwareonthebasisoftheLinuxoperatingsystemplatform,anditalsousingopensourceOTgraphicaluserapplicationframework,basingonSQLitedatabase,developedportableembeddedelectronicmapwhichistheintegrationofhardwareandsoftware.Thissystemisexpansibilitywell,usefulandtransplatable,anditisalsoeasilytotransplanttodifferenthardwareplatformsandotheroperatingsystemsoftwareenvironment.

Keywords：

S3CEB2410,SQLite,Qt，Linux,Map,Embedded

目录

目录4

1引言1

1.1项目简介绍1

1.2项目背景1

1.3项目的创新点2

1.4相关技术3

1.4.1基于ARM处理器的硬件开发平台3

1.4.2嵌入式数据库3

1.4.3嵌入式操作系统5

1.4.4Qt开发语言6

1.5定义8

2系统需求分析8

2.1功能需求8

2.2开发环境9

2.2.1硬件平台9

2.2.2软件开发平台9

2.2.3开发语言9

2.3运行环境9

2.4性能需求9

2.4.1时间特性要求9

3总体设计9

3.1基本设计概念和处理流程9

4系统GUI编程设计11

4.1地图移动11

4.1.1开始状态11

4.1.2上下左右移动14

4.1.3上下移动16

4.1.4图片装载18

4.1.5画布19

4.2利用线程播放声音23

5致谢24

6参考文献24

1引言

1.1项目简介绍

随着时代的进步，人们的活动领域不断地扩大，地理环境的不熟悉程度越来越大，人们迫切需要有一种方便快捷的地理信息查询工具。

本项目的目的在于开发出价格更低廉、功能更实用、可移动性强、运行速度更快更稳定、软件移植性好、界面友好的电子地图信息查询系统嵌入作品，方便广大的用户，给用户最实用的功能。

项目是以EmbestS3CEB2410（arm9）开发板为硬件底层，是以Linux为操作系统，是以SQLite为数据库，是以C++为开发语言，是以Qt来支撑C++图形用户界面应用程序框架。

最终开发出软硬件一体化的地图信息查询系统。

本系统具有实用性强、可移动性好的等特点。

本项目就是为了满足广大用户的需要具有在陌生的环境下寻找各个地点，并快速察看目的地的地理位置，查询到达目的地的行走路线。

使用户处在一个陌生的环境里不会迷失方向。

1.2项目背景

在当前数字信息技术和网络技术高速发展的后PC（Post-PC）时代，嵌入式系统已经广泛地渗透到科学研究、工程设计、军事技术、各类产业和商业文化艺术以及人们的日常生活等方方面面中。

随着国内外各种嵌入式产品的进一步开发和推广，嵌入式技术越来越和人们的生活紧密结合。

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；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。

地图已成为人们日常工作、学习、旅行经常利用的工具！

一张普通地图综合反映地面上物体和现象一般特征的地图，内容包括各种自然地理要素（地形、水系、植被等）和社会经济要素（居民点、行政区划、交通线路等）。

从古至今，人们已经形成一个意识：

地图用来查找地理位置。

生活中常常会遇到这样一个问题：

不知道想要去的目的地具体在什么地方，即问路问题。

在以前，人们一般有两种解决方法。

1、去问人；2、查找地图。

第一种方式，实际效果并不是很理想；在大城市中，如广州，即使一个长年居住在那里的人也不能对该城市每一个地方都清楚；如果知道那个地方，未必能表述清楚，无法在询问者脑海中产生空间感、方位感。

可见这种方式解决给问题，效果很一般。

但是在目标地区附近询问他人，关于目标位置却是十分可行的办法之一！

第二种方式，效果较好，但是很难提高查找效率；读者会有这一个理性的认识：

地图上所含的信息内容多，要在地图上找到需要的信息，并非易事。

尤其是找一些中小企业公司和后街小巷。

在地图上这样相似信息多如牛毛。

一般需要几分钟到几十分钟，甚至上一个小时来看地图，找地方。

可见两种传统的解决方式都有诸多不便之处！

随着计算机电子技术的飞速发展，现在为上述问题提供了更方便的解决方式

--电子地图。

电子地图的应用从上个世纪九十年代初就已经开始，那个时候的电子地图大多被企业内部所应用，随着它与网络的逐步结合，开始被诸多大众所接受和使用。

2004年年终GOOGLE推出了电子地图的服务，2005年电子地图与搜索引擎的紧密接触，对电子地图的发展产生了巨大的推动作用，受众群体产生了巨大变化。

从单纯的通过网站查询地图位置，到手机、车载GPS等各种导航定位服务，电子地图与各种终端结合所产生的巨大价值，使其成为数字时代的新热点而被广泛关注起来。

我们可以相信未来对电子地图的应用将更为普及。

目前市面上使用的电子地图基于网站查询地图位置，手机、车载GPS等服务和产品。

这些服务和产品对人们提供了不少的便利是毋庸置疑的。

每一种方式都有其优点和局限性。

⏹网站查询地图位置。

网络依赖性强，没有网络的支持无法服务，查询结果返回的快慢很大程度与网速有关；如果用个人pc机位查询终端，可移动性差、成本高。

一般人只能在固定地点使用电脑查询地图，如果出门在外，这种方式不可行。

优点：

查询速度快。

⏹手机GPS产品。

价格昂贵，手机产品能支持该功能或平台的售价至少要1500元以上；手机GPS功能的开通或使用也需要一笔费用。

网络依赖性强，如果没有网络的支持，功能无法实现。

查询速度慢，手机GPS必须通过无线网络进行通信，数据通过网络传输必定有时延，也会占用嵌入式系统有限的资源。

软件的可移植性差，其软件产品只能在手机平台上使用。

优点：

可移动性。

⏹车载GPS产品。

价格昂贵，产品售价一般2000元以上。

网络依赖性强，如果没有网络的支持，功能无法实现。

查询速度慢，车载GPS同样也必须通过无线网络进行通信，数据通过网络传输必定有时延，也会占用嵌入式系统有限的资源。

优点：

可移动性、软件可移植性

我们的项目正是为了改进上面所提出不足的。

该项目的目的在于开发出价格更低廉、功能更实用、可移动性强、无网络依赖性、运行速度更快更稳定、软件移植性好、界面友好的作品，方便广大的用户，给用户最实用的功能。

1.3项目的创新点

本项目将开发的“数字城市查询系统”应用于城市信息查询，主要具有以下几方面的优势：

•软硬件相结合，软硬件一体化，可移动性好；

•信息集成化，把最实用的功能集成到一起，地图搜索、公交查询、建筑介绍（历史、用途、娱乐服务内容、特色饮食、联系方式、营业时间、火车汽车轮船客货运输线路班次等）；

•有输入检测功能，有含糊查询功能；

•查询速度快，有显示所需查询时间；

•查询结果立体形象，图文相结合。

既有地图标示、划线，也有文字信息；

•具有声音提示功能，查询结果更形象立体；

•人性化的人机交互界面，采用人们习惯的界面风格（goolge地图界面风格），界面简单，符合用户使用的习惯，易上手便使用的特点。

•软件相对独立性，软件系统可移植在多个硬件平台如：

手机、mp4、个人pc机等，和多个软件平台上运行如：

Windows、Linux和Unix系统软件上使用。

1.4相关技术

1.4.1基于ARM处理器的硬件开发平台

作为一种16/32位的高性能、低成本、低功耗的嵌入式RISC微处理器，ARM微处理器目前已经成为应用最为广泛的嵌入式微处理器。

ARM技术还将不断发展。

在嵌入式领域，ARM已取得了极大的成功，造就了IP核商业化、市场化的神话，迄今为止，还没有任何商业化的IP核交易和使用达到ARM的规模。

ARM系列芯片已经被广泛的应用于移动电话、手持式计算机以及各种各样的嵌入式应用领域，成为世界上销量最大的32位微处理器。

ARM9系列处理器是英国ARM公司设计的主流嵌入式处理器，主要包括ARM9TDMI和ARM9E-S等系列。

新一代的ARM9处理器，通过全新的设计，采用了更多的晶体管，能够达到两倍以上于ARM7处理器的处理能力。

这种处理能力的提高是通过增加时钟频率和减少指令执行周期实现的。

ARM7处理器采用3级流水线，而ARM9采用5级流水线。

增加的流水线设计提高了时钟频率和并行处理能力。

5级流水线能够将每一个指令处理分配到5个时钟周期内，在每一个时钟周期内同时有5个指令在执行。

在同样的加工工艺下，ARM9TDMI处理器的时钟频率是ARM7TDMI的1．8～2．2倍。

ARM9系列微最适合用于对价位和功耗要求较高的消费类应用。

ARM9微处理器系列具有如下特点：

1）32bit定点RISC处理器，改进型ARM／Thumb代码交织，增强性乘法器设计。

支持实时（real-time）调试；

2）片内指令和数据SRAM，而且指令和数据的存储器容量可调；

3）片内指令和数据高速缓冲器（cache）容量从4K字节到1M字节；

4）设置保护单元（protcctionunit），非常适合嵌入式应用中对存储器进行分段和保护；

5）采用AMBAAHB总线接口，为外设提供统一的地址和数据总线；

6）支持外部协处理器，指令和数据总线有简单的握手信令支持；

7）支持标准基本逻辑单元扫描测试方法学，而且支持BIST（built-in-self-test）；

8）支持嵌入式跟踪宏单元，支持实时跟踪指令和数据。

ARM9系列微处理器的主要应用领域为：

无线网络设备、PDA功能、移动电话等多种多媒体和嵌入式应用.

ARM9系列微处理器包括如下几种类型的核：

ARM9TDMI，ARM920T，ARM940T，ARM9E-S。

1.4.2嵌入式数据库

什么是嵌入式数据库

通常我们采用数据库来实现对数据的存储检索等功能，像MySQL这类基于C/S结构的关系型数据库系统虽然代表着目前数据库应用的主流，却并不能满足所有应用场合的需要。

很多的应用仅仅利用到了这些数据库产品的基本特性而已。

有时我们需要的可能只是一个简单的基于磁盘文件的数