嵌入式数字扫频仪终端显示的设计与实现

发布时间：2017-09-15 05:40

  本文关键词：嵌入式数字扫频仪终端显示的设计与实现

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【摘要】：近年来随着计算机技术和嵌入式系统的不断进步和发展,嵌入式产品不断趋于微型化、智能化,不仅要求产品具有良好的性能,而且还拥有友好的图形界面。数字扫频仪正是嵌入式技术不断发展的产物,其终端界面的性能将直接影响用户对设备的体验感,因此,给嵌入式数字扫频仪配备一个友好的、高效的图形用户界面已经成为嵌入式扫频仪开发过程中最为重要和迫切的部分。本课题分析和比较了当前嵌入式系统和图形用户界面发展状况以及相关技术,为了实现友好、高效的数字扫频仪显示界面,以三星公司生产的ARM开发板为基础,并以嵌入式Linux实时控制系统为核心,Qt/Embedded为应用程序开发平台,进行界面显示模块、良好触控体验模块以及动态扫描曲线绘制模块为一体的扫频仪图形用户界面设计,最终实现良好的人机交互响应。本课题是以嵌入式扫频仪为基础进行图形界面的开发设计,主要研究内容如下:首先,提出动态扫描曲线绘制算法。曲线显示是扫频仪图形用户界面中最为重要的一部分,本文提出了一种改进的基于Qt_E动态扫描曲线绘制算法。该算法利用Qt具有的可扩展性,通过加载Qwt扩展控件库进行算法的实现,对算法的原理以及实现步骤进行了详细的介绍,最后对仿真实验测得的数据进行对比分析,并比较两种算法的绘制效率。其次,进行扫频仪图形用户界面设计。图形用户界面设计是本课题重要组成部分,本课题针对扫频仪的功能需求进行分析,并根据需求对界面的布局以及菜单进行设计,然后进行代码实现。本课题还分析了影响界面触控体验感的因素,并根据实际需要利用费茨定理对界面控件进行合理的排布,以提高用户的触控体验感。最后,对扫频仪的各种曲线显示模块进行设计,介绍了绘制原理并实现曲线的绘制。最后,对终端显示设计的各个模块进行测试验证。在嵌入式系统环境下运行程序并对动态扫描曲线绘制算法进行实验验证,同时将Qt程序移植到嵌入式开发板上运行,验证界面稳定性以及算法的可行性。
【关键词】：数字扫频仪 图形用户界面 嵌入式Linux 动态扫描曲线 Qt/Embedde
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN753.7
【目录】：

• 中文摘要3-4
• 英文摘要4-8
• 1 绪论8-14
• 1.1 课题研究背景及意义8-9
• 1.2 嵌入式数字扫频仪发展现状9-10
• 1.3 嵌入式系统的概述10-13
• 1.3.1 嵌入式系统的发展趋势10-12
• 1.3.2 嵌入式GUI的发展状况12-13
• 1.4 论文主要研究内容和组织结构13-14
• 2 扫频仪界面显示系统总体设计14-30
• 2.1 扫频仪的系统架构14-20
• 2.1.1 硬件开发平台介绍16-19
• 2.1.2 软件开发平台概述19-20
• 2.2 信号与槽的通信机制20-21
• 2.3 界面开发环境的搭建21-25
• 2.3.1 图形界面开发流程21
• 2.3.2 嵌入式Linux系统开发环境搭建21-22
• 2.3.3 交叉编译环境搭建22-24
• 2.3.4 Linux系统下Qt开发环境搭建24-25
• 2.4 显示界面系统总体设计25-28
• 2.4.1 需求分析25-26
• 2.4.2 扫频仪终端显示界面设计方案26-28
• 2.5 本章小结28-30
• 3 动态扫描曲线显示算法30-46
• 3.1 Qt绘图基本原理30-32
• 3.2 传统Qt动态扫描曲线绘制算法32-33
• 3.3 改进的动态扫描曲线绘制算法33-40
• 3.3.1 Qwt扩展控件库34-35
• 3.3.2 改进绘制算法原理35-40
• 3.4 多线程与任务分配40-42
• 3.4.1 多线程概述40-41
• 3.4.2 多线程任务分配41-42
• 3.5 实验数据与分析42-44
• 3.5.1 算法绘制效率对比42-43
• 3.5.2 设计复杂性对比43-44
• 3.6 本章小结44-46
• 4 嵌入式扫频仪终端显示设计46-68
• 4.1 数字扫频仪界面整体布局46-49
• 4.2 图形界面的菜单设计49-53
• 4.2.1 界面菜单的整体设计49-51
• 4.2.2 界面菜单软件设计流程51-53
• 4.3 尺寸自适应交互界面生成法53-59
• 4.3.1 触控图形用户界面的特征53-54
• 4.3.2 费茨定理54-56
• 4.3.3 基于费茨定理的界面设计56-59
• 4.4 扫频仪曲线显示模块设计59-66
• 4.4.1 扫频仪的频率特性59-60
• 4.4.2 幅频曲线显示设计60-64
• 4.4.3 相频曲线显示设计64-66
• 4.5 本章小结66-68
• 5 界面软件测试与分析68-74
• 5.1 图形用户界面验证68-69
• 5.2 动态扫描曲线绘制算法验证69-71
• 5.3 硬件平台实现71-72
• 5.4 本章小结72-74
• 6 总结与展望74-76
• 6.1 总结74
• 6.2 研究展望74-76
• 致谢76-78
• 参考文献78-82
• 附录82
• A 作者在攻读学位期间发表的论文目录82
• B 作者在攻读学位期间取得的科研成果目录82

【参考文献】

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本文编号：854646