基于Qt的游戏开发实训报告

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1、扬州市职业大学课程设计说明书设计题目：基爆T的嵌入式智能游戏开发系 另U ：信息工程学院专 业：计算机应用姓名：刘盼盼学号：120401309指导教师：梅律东完成时间：2021年6月摘要嵌入式软件软件开发是嵌入式产品开发的关键技术之一，特别是基丁Linux操作系统的嵌入式软件开发，已经成为嵌入式开发的主要领域。Qt作为一种跨平台的图形界面开发平台，可以直接建立在简单的帧缓冲驱动上，并且有良好的可配置、可裁剪 特性，因此也经常用在嵌入式系统上。Qt支持一般图形界面系统的由事件驱动的编程 模型，并且支持特有的信号与槽的编程模型，应用非常灵活。越来越多的嵌入式终端 需要一个图形化的人机借口界面GUI

2、,良好的人机交互界面是嵌入式系统设计的一 个关键技术，尤其是嵌入式系统在消费电子领域的开展，消费者对嵌入式系统的游戏 娱乐功能也越来越关注。本文的目标是设计和实现嵌入式 Linux下基丁 Qt的猜数字游戏的开发，程序所实 现的功能是首先由计算机随机产生 4个范围在0至9内的数字但是不显示给玩家，由 玩家进行试猜。当玩家输入4个数字之后，计算机进行统计，给出这 4个数字与答案 中4个数字相同的个数及位置也相同的个数。玩家根据这个结果进行下一次的试猜， 直到所输入的数字及数字的位置与答案完全相同为成功，或者到达规定的次数为失败。猜数字游戏的根本功能由几个与数组相关的算法来实现，通过Qt中的QLin

3、eEdit类实现文本输入数字，使用QValidator类校验输入是否为整数并且可以限定整数的范 围。用QtGlobal库函数中的qsrand生成一个随机数来实现方块的随机出现。用 QMessageBoXfe实现显示对话框。关键词：嵌入式软件软件开发；Qt4图形用户界面；猜数字游戏#目录目录摘要 I目录 II第1章绪论 11.1课题研究背景和意义 11.2嵌入式软件开展状况及未来 21.2.1 标志性的嵌入式产品 21.2.2 嵌入式软件技术面临挑战 31.2.3影响未来软件新技术 41.3课题研究内容 4第2章Linux和Qt开发环境的简介 62.1 Linux 操作系统的简介 62.2 Li

4、nux 操作系统的主要特性 72.3 Qt 简介 82.4 Qt开发环境 92.5 Qt编程机制 11第3章工程设计 143.1 需求分析 143.2总体设计 143.3 可行性分析 15第4章嵌入式猜数字游戏的功能实现 174.1系统功能模块的设计 174.2结构设计 174.3功能实现 23第5章总结和展望 27致谢 28参考文献 29附录源代码 30第1章绪论第1章绪论1.1课题研究背景和意义嵌入式系统(EmbeddedBystem)可以简单定义为“以转门应用的实现为中心。以 计算机技术和网络技术为根底，软件可按需求增添和裁剪，硬件可按需求配置，系统 可靠性、本钱、体积、功耗按要求严格的

5、专用计算机系统。“嵌入式系统 一次最早是指用丁工业和交通设备内部的控制装置，例如数控机 床中的工业控制器(工控机)、飞行机的自主导航装置，是一种完成专门功能的特殊计 算机，其核心功能是控制，同时也具有一定的计算功能。随着上世纪90年代末以来嵌 入式操作系统和嵌入式应用开发环境及开发工具的飞速开展，特别是与网络通信技术、 信号处理技术、多媒体技术等不同技术领域的相互融合，嵌入式技术已经成为一种集 自动控制、网络通信、信号处理、分布式计算、人机互动、智能感知等功能为一体的 综合性技术，其应用范围越来越广泛，从传统的工业和设备控制逐步拓展到家用电器、 通信设备、汽车电子、医疗卫生、个人娱乐、智能家居

6、、楼宇控制、办公自动化、商 业设施、银行终端等与人们日常工作、生活密切相关的很多领域。随着嵌入式产品的开展，往往要求嵌入式操作系统有网络和图形的功能。利用源 代码开放的Linux搭建的嵌入式操作系统，由丁强大的网络功能和低本钱，近来得到 了越来越多的应用。其能够提供全功能的桌面计算，定制非常方便并且支持大多数嵌 入式系统上使用的芯片，包括 Strong ARM, MIPS和Power PC等。在嵌入式Linux操 作系统上使用一个功能完备的轻量级、高性能、高可靠、可配置的GUI系统成为可行的解决方案1。虽然市场上现在已经有了众多的优秀的 GUI应用软件，但随着近年来计算机技术 的迅速开展，当新

7、硬件、新技术出现时，计算机的体系结构、指令系统和操作系统都 可能发生相应的改变，这势必会导致一局部应用软件在新环境下无法正常运行。如果 舍弃原有软件而重新开发，将会消耗大量的人力和资金，而且浪费了许多成熟的软件 成果。而Qt在源代码级上实现了跨平台特性，极大的支持了跨平台通用软件的开发。Qt 可以用同一个源程序在不同平台上编译链接， 生成目标代码，并取得相同的运行效果， 称为“一次编写，随处编译，利用这种方法充分实现了程序的跨平台运行。这种基 丁源代码的跨平台特性不仅解决了性能的问题，而且可以发挥各个平台的优势，充分 利用每个平台自身的特点；并且即可以在新环境下实现原有软件的功能和特点，减少

8、开发费用，还可以改良原有软件的缺乏，增加新的需求，从而提高软件的质量，延长 软件生命期。因此，利用Linux下基丁 Qt的嵌入式终端应用程序开发是一个非常有意义的课题, 具有重要的研究和商业价值。1.2嵌入式软件开展状况及未来进入20世纪90年代，嵌入式技术全面展开，目前已成为通信和消费类产品的共 同开展方向。在通信领域，数字技术正在全面取代模拟技术。在播送电视领域，美国 已开始由模拟电视向数字电视转变，欧洲的DVB数字电视播送技术已在全球大多数国家推广。数字音频播送DAB也已进入商品化试播阶段。而软件、集成电路和新 型元器件在产业开展中的作用日益重要。所有上述产品中，都离不开嵌入式系统技术。

9、象前途无可计量的维纳斯方案生产机顶盒，核心技术就是采用32位以上芯片级的嵌入 式技术。在个人领域中，嵌入式产品将主要是个人商用，作为个人移动的数据处理和 通讯软件。由丁嵌入式设备具有自然的人机交互界面，GUI屏幕为中心的多媒体界面给人很大的亲和力。手写文字输入、语音拨号上网、收发电子邮件以及彩色图形、图 像已取得初步成效。硬件方面，不仅有各大公司的微处理器芯片，还有用丁学习和研发的各种配套开 发包。目前低层系统和硬件平台经过假设干年的研究，已经相比照拟成熟，实现各种功 能的芯片应有尽有。而且巨大的市场需求给我们提供了学习研发的资金和技术力量。从软件方面讲，也有相当局部的成熟软件系统。国外商品化

10、的嵌入式实时操作系 统，已进入我国市场的有 WindRiver、Microsoft、QNXO Nuclear等产品。我国自主 开发的嵌入式系统软件产品如科银CoreTek公司的嵌入式软件开发平台 DeltaSystem，中科院推出的Hopen嵌入式操作系统虽然还不够完善。同时由丁是 研究热点，所以我们可以在网上找到各种各样的免费资源，从各大厂商的开发文档， 到各种驱动，程序源代码，甚至很多厂商还提供微处理器的样片。这对丁我们从事这 方面的研发，无疑是个资源宝库。对丁软件设计来说，不管是上手还是进一步开发， 都相对来说比拟容易。这就使得很多生手能够比拟快的进入研究状态，利丁发挥大家 的积极创造性

11、。1.2.1标志性的嵌入式产品信息时代，数字时代使得嵌入式产品获得了巨大的开展契机，为嵌入式市场展现 了美好的前景，同时也对嵌入式生产厂商提出了新的挑战，从中我们可以看出未来嵌 入式系统的几大开展趋势：嵌入式开发是一项系统工程，因此要求嵌入式系统厂商不仅要提供嵌入式软硬件 系统本身，同时还需要提供强大的硬件开发工具和软件包支持。目前很多厂商已经充分考虑到这一点，在主推系统的同时，将开发环境也作为重 点推广。比方三星在推广 Arm7, Arm9芯片的同时还提供开发板和版及支持包(BSP , 而 WindowCE主推系统时也提供 Embedded VQ+作为开发工具，还有 Vxworks的 Ton

12、ad。开发环境,DeltaOS的Limda编译环境等等都是这一趋势的典型表达。当然， 这也是市场竞争的结果。网络化、信息化的要求随着因特网技术的成熟、带宽的提高日益提高，使得以往 单一功能的设备如 、 、冰箱、微波炉等功能不再单一，结构更加复杂。 这就要求芯片设计厂商在芯片上集成更多的功能，为了满足应用功能的升级，设计帅 们一方面采用更强大的嵌入式处理器如 32位、64位RISC芯片或信号处理器DSPt曾强 处理能力，同时增加功能接口，如 USB扩展总线类型，如CAN BUS加强对多媒体、 图形等的处理，逐步实施片上系统(SOC的概念。软件方面采用实时多任务编程技术 和交义开发工具技术来控制功

13、能复杂性，简化应用程序设计、保障软件质量和缩短开 发周期。1.2.2嵌入式软件技术面临挑战未来的嵌入式软件为了适应网络开展的要求，必然要求硬件上提供各种网络通信 接口。传统的单片机对丁网络支持缺乏，而新一代的嵌入式处理器已经开始内嵌网络 接口，除了支持 TCFYIP 协议，还有的支持 IEEE1394 USB CAN Bluetooth 或 IrDA 通信接口中的一种或者几种，同时也需要提供相应的通信组网协议软件和物理层驱动 软件。软件方面系统系统内核支持网络模块，甚至可以在设备上嵌入WebM览器，真正实现随时随地用各种设备上网。未来的嵌入式的产品是软硬件紧密结合的设备，为了减低功耗和本钱，需

14、要设计 者尽量精简系统内核，只保存和系统功能紧密相关的软硬件，利用最低的资源实现最 适当的功能，这就要求设计者选用最正确的编程模型和不断改良算法，优化编译器性能。因此，既要软件人员有丰富的硬件知识，乂需要开展先进嵌入式软件技术，如Java、Wetft WA痔。今天嵌入式系统带来的工业年产值已超过了1万亿美元，1997年来自美国嵌入式系统大会(Embedded System Conference)的报告指出，未来5年仅基丁嵌入式计算机 系统的全数字电视产品，就将在美国产生一个每年1500亿美元的新市场。美国汽车大 王福特公司的高级经理也曾宣称，“福特出售的计算能力已超过了旧M,由此可以想见嵌入式

15、计算机工业的规模和广度。1998年11月在美国加州举行的嵌入式系统 大会上,基丁 RTOS勺Embedded Internet成为一个技术新热点。在国内，“维纳斯计划和“女锅方案 一度闹得沸沸扬扬，机顶盒、信息加电这两年更成了IT热点，而实际上这些都是嵌入式系统在特定环境下的一个特定应用。1.2.3影响未来软件新技术目前一些先进的PDA在显示屏幕上已实现汉字写入、短消息语音发布，日用范围 也将日益广阔。对丁企业专用解决方案，如物流管理、条码扫描、移动信息采集等， 这种小型手持嵌入式系统将发挥巨大的作用。自动控制领域，不仅可以用丁ATM机，自动售货机，工业控制等专用设备，和移动通讯设备结合、GPS娱乐相结合，嵌入式系统同样可以发挥巨大的作用。近期长虹推出的ADSLT品，结合网络，控制，信息，这种智能化，网络化将是家电开展的新趋势。硬件方面，不仅有各大公司的微处理器芯片，还有用丁学习和研发的各种配套开 发包。目前低层系统和硬件平台经过假设干年的研究，已经相比照拟成熟，实现各种功 能的芯片应有尽有。而且巨大的市场需求给我们提供了学习研发的资金和技术力量。从软件方面讲，也有相当局部的成熟软件系统。国外商品化的嵌入式实时操作系 统，已进入我国市场的有 WindRiv