Qt点亮开发板的一个LED

Qt如何操控开发板上的一个LED

Qt与硬件控制的关系

• Qt本身并不直接控制开发板上的硬件，而是通过中间层进行交互

驱动层的作用

• 驱动层是连接Qt应用层和硬件的关键部分，它提供了必要的接口和功能，使得Qt能够通过这些接口来操控硬件

接口的重要性

• 这些由驱动层提供的接口是Qt应用与硬件交互的桥梁，对于应用开发人员来说，理解这些接口的功能和使用方法是至关重要的

应用开发人员的角色

• 作为应用开发人员，需要与驱动开发人员沟通，确保了解并能够正确使用驱动层提供的接口，以便有效地控制硬件

驱动开发人员的责任

• 驱动开发人员负责开发和维护这些接口，确保它们稳定、高效，并且能够满足应用层的需求

出厂内核设备树中注册的LED设备

编译出厂源码内核及模块

• 获取开发板光盘上的源码

  • 路径：A-基础资料->1、例程源码->3、正点原子 Uboot 和 Linux 出厂源码->linux-imx-4.1.15-2.1.0-gxxxxxx-vxx.tar.xz

  • 文件格式：可能是 .xz 或者 .bz2

• 将源码文件拷贝到Ubuntu虚拟机

  • 把 linux-imx-4.1.15-2.1.0-gxxxxxx-vxx.tar.xz 文件拷贝到 Ubuntu 虚拟机中

• 选择目标目录

  • 在 Ubuntu 虚拟机的家目录（当前用户目录）下执行操作

• 创建目标解压目录

  • 在家目录下创建一个新目录用于存放解压后的Linux源码

  • mkdir -p IMX6/uboot-imx-2016.03-2.1.0

• 解压源码文件

  • 将 Linux 源码文件解压到刚才创建的目录中

  • tar xf uboot-imx-2016.03-2.1.0-gd3f0479-v1.4.tar.xz -C IMX6/uboot-imx-2016.03-2.1.0/

• cd IMX6/uboot-imx-2016.03-2.1.0

• ls

• 安装交叉编译工具链

  • 在编译 U-boot 之前，需要先安装Poky 交叉编译工具链

• 准备编译脚本

  • 在 Linux 源码目录中，有一个已经写好的脚本 build.sh

  • 脚本内已经配置好了 deconfig 文件和编译的目标文件

• 执行编译脚本

  • 直接运行 build.sh 脚本来编译 U-boot 源码

  • build.sh // 开始编译出厂 U-boot 源码，生成 u-boot.imx，第一级启动引导文件

• 检查编译结果

  • 编译生成的目标文件会位于当前 U-boot 源码顶层目录下的 tmp 文件夹中

• 查看编译文件

  • 在编译完成后，需要查看当前目录下的 tmp 文件夹内的编译文件目标

• 了解文件类型

  • *imx 文件

    • 这些文件是已经添加头部信息的 U-boot 镜像

    • 可以直接使用 dd 指令烧写到 TF 卡和开发板上的 eMMC 存储设备

  • *bin 文件

    • 这些文件是未添加头部信息的 U-boot 镜像

    • 需要使用《【正点原子】I.MX6U 嵌入式 Linux 驱动开发指南》里提到的 imxdownload 工具烧写

I.MX6U设备树路径为arch/arm/boot/dts/imx6ull-14x14-evk.dts

• 开发板的led接口

• 正点原子的出厂内核已经默认将这个 LED 注册成了 gpio-leds
  类型设备

• 可以直接在应用层接口直接可以操作这个 LED 设备

资源简介

ALPHA 开发板的 LED 原理图

应用实例

设置一个按钮，点击按钮即可控制 LED 的状态反转（点亮或者熄灭 LED）

mainwindow.h

• 1 #ifndef MAINWINDOW_H
  2 #define MAINWINDOW_H
  3
  4 #include
  5 #include
  6 #include
  7
  8 class MainWindow : public QMainWindow
  9{
  10 Q_OBJECT
  11
  12 public:
  13 MainWindow(QWidget parent = nullptr);
  14 ~MainWindow();
  15
  16 private:
  17 / 按钮 */
  18 QPushButton pushButton;
  19
  20 / 文件 /
  21 QFile file;
  22
  23 / 设置 lED 的状态 /
  24 void setLedState();
  25
  26 / 获取 lED 的状态 */
  27 bool getLedState();
  28
  29 private slots:
  30 void pushButtonClicked();
  31 };
  32 #endif // MAINWINDOW_H

• 第 24 行声明一个设置 LED 状态方法，另一个是获取状态的方法。另外声明一个槽函数，作用是点击切换 LED 的状态

mainwindow.cpp

• 1 #include “mainwindow.h”
  2 #include
  3 #include
  4 #include
  5 #include
  6
  7 MainWindow::MainWindow(QWidget parent)
  8 : QMainWindow(parent)
  9{
  10 / 获取屏幕的分辨率，Qt 官方建议使用这
  11 * 种方法获取屏幕分辨率，防上多屏设备导致对应不上
  12 * 注意，这是获取整个桌面系统的分辨率
  13 */
  14 QList <QScreen > list_screen = QGuiApplication::screens();
  15
  16 / 如果是 ARM 平台，直接设置大小为屏幕的大小 /
  17 #if arm
  18 / 重设大小 /
  19 this->resize(list_screen.at(0)->geometry().width(),
  20 list_screen.at(0)->geometry().height());
  21 / 默认是出厂系统的 LED 心跳的触发方式,想要控制 LED，
  22 * 需要改变 LED 的触发方式，改为 none，即无 /
  23 system(“echo none > /sys/class/leds/sys-led/trigger”);
  24 #else
  25 / 否则则设置主窗体大小为 800x480 /
  26 this->resize(800, 480);
  27 #endif
  28
  29 pushButton = new QPushButton(this);
  30
  31 / 居中显示 /
  32 pushButton->setMinimumSize(200, 50);
  33 pushButton->setGeometry((this->width() - pushButton->width()) /2 ,
  34 (this->height() - pushButton->height()) /2,
  35 pushButton->width(),
  36 pushButton->height()
  37 );
  38 / 开发板的 LED 控制接口 /
  39
  file.setFileName(“/sys/devices/platform/leds/leds/sys-led/brightness”);
  40
  41 if (!file.exists())
  42 / 设置按钮的初始化文本 /
  43 pushButton->setText(“未获取到 LED 设备！”);
  44
  45 / 获取 LED 的状态 /
  46 getLedState();
  47
  48 / 信号槽连接 /
  49 connect(pushButton, SIGNAL(clicked()),
  50 this, SLOT(pushButtonClicked()));
  51 }
  52
  53 MainWindow::~MainWindow()
  54 {
  55 }
  56
  57 void MainWindow::setLedState()
  58 {
  59 / 在设置 LED 状态时先读取 /
  60 bool state = getLedState();
  61
  62 / 如果文件不存在，则返回 /
  63 if (!file.exists())
  64 return;
  65
  66 if(!file.open(QIODevice::ReadWrite))
  67 qDebug()<<file.errorString();
  68
  69 QByteArray buf[2] = {“0”, “1”};
  70
  71 / 写 0 或 1 /
  72 if (state)
  73 file.write(buf[0]);
  74 else
  75 file.write(buf[1]);
  76
  77 / 关闭文件 */
  78 file.close();
  79
  80 /*重新获取 LED 的状态 /
  81 getLedState();
  82 }
  83
  84 bool MainWindow::getLedState()
  85 {
  86 / 如果文件不存在，则返回 /
  87 if (!file.exists())
  88 return false;
  89
  90 if(!file.open(QIODevice::ReadWrite))
  91 qDebug()<<file.errorString();
  92
  93 QTextStream in(&file);
  94
  95 / 读取文件所有数据 /
  96 QString buf = in.readLine();
  97
  98 / 打印出读出的值 /
  99 qDebug()<<"buf: "<<buf<<endl;
  100 file.close();
  101 if (buf == “1”) {
  102 pushButton->setText(“LED 点亮”);
  103 return true;
  104 } else {
  105 pushButton->setText(“LED 熄灭”);
  106 return false;
  107 }
  108 }
  109
  110 void MainWindow::pushButtonClicked()
  111 {
  112 / 设置 LED 的状态 */
  113 setLedState();
  114 }

• 界面初始化设置（第 9 行~24 行）

  • 在嵌入式系统中，根据实际屏幕的大小进行全屏显示的设置

  • 按钮应居中显示在屏幕上

• 改变 LED 触发方式（第 23 行）

  • 出厂系统中，LED 的触发方式被设置为心跳方式

  • 为了控制此 LED，需要将 LED 的触发方式改为无触发方式（none）

  • 为了方便操作，直接使用 system() 函数，通过指令的方式改变 LED 的触发方式

• 设置 LED 的方法（第 54~82 行）

  • 写入“0”或“1”分别代表关闭和开启 LED

  • 在写入之前，先读取 LED 的当前状态，以预防在其他地方有用户设置过 LED

• 获取 LED 的状态（第 84 行~108 行）

  • 这部分代码负责获取 LED 的当前状态

• 设置 LED 的状态（第 110 行~114 行）

  • 这部分代码是一个槽函数，由点击按钮触发

  • 该槽函数负责设置 LED 的新状态