北方民族大学学士学位论文论文题目: 嵌入式中文拼音输入法的设计院部名称:
计算机科学与工程学院学生姓名：专业: 20072361指导教师姓名：论文提交时间:
论文答辩时间：学位授予时间: 北方民族大学院教务处制嵌入式中文拼音输入法的设计嵌入式中文拼音输入法的设计摘要计算机技术发展到今天，嵌入式系统在各行各业的应用越来越广泛，可以说嵌入式计算机的应用在数量上远远超过了各种通用计算机。嵌入式系统是继IT网络技术之后，又一个新的技术发展方向。由于嵌入式具有体积小、性能强、功耗低、可靠性高以及面向行业应用的突出特征，目前已经广泛的应用于军事国防、消费电子、网络通讯、工业控制等各个领域。随着计算机技术和通信技术的发展，嵌入式系统的研究与开发也有着越来越重要的实际意义。嵌入式系统的开发以成为新的行业热点。将嵌入式应用至工业控制类产品中，并开发出优秀的人机交互界面，是嵌入式发展的趋势，拥有广阔的市场前景。近年来的市场需求显示越来越多的嵌入式系统包括PDA 机顶盒/DVD/VCD/播放机WAP 手机均要求提供一个方便简洁的可视化操作界面，而这些都要求有一个高性能稳定可靠的图形用户界面来提供支持。国内用户对支持中文输入法的轻量级GUI 的需求也日益迫切。本文首先概述了嵌入式系统概念、组成及用户界面的发展情况，接着指出嵌入式系统下的图形用户界面具有轻型、占用资源少、高性能、高可靠性、可配置等特点。其次详细阐述了技术上涉及到的问题：选择合适的图形用户界面开发软件平台，并且进行环境搭建；利用QT 中的库函数设计开发了一个带有软键盘的中文输入法。关键词：中文输入法，软键盘，嵌入式Linux，Qt 嵌入式中文拼音输入法的设计Embedded Chinese Input Method ABSTRACT With the rapid
development of computer technology embedded system ismore and more widely used.
By now embedded computer system is much more thancommon computer in quantity. Embedded system is a new direction of technologydevelopment after IT network technology. With the prominent advantages of smallvolume powerful performance low power dissipation high reliability and specialpurpose embedded system is widely used in fields of national defense consumeelectronic network communication industry control and so on. With the developmentof computer and communication technology research and development of embeddedsystem are more and more useful. The development of embedded system has become a new hotspot in thebusiness. Applying embedded system in industrial production of control class anddeveloping outstanding human-computer interaction are the development trends offlush type and these will have wide market prospect In recent years market demandshows that more and more embedded system such as PDA STB DVD/VCD playersWAP mobile phone and so on require to be supported by a convenient and visualcontrolling interface or a functional Web explore. And all of these need to besupported by a stable and credible GUI with high performance. First the thesis outlines the history of embedded system and user interfaceand then the paper compares several GUI technologies under embedded systempointing out the difference of GUI on embedded systems that is lightness lessresource require
ment quicker response high reliability and easy configuration.Second this paper mainly involves several technical aspects and those are selectingappropriate geometric user interface for software developing platform. Finallythrough these techniques of QT the paper designed and developed contacts with a softkeyboard module. II 嵌入式中文拼音输入法的设计Key words：Chinese input method Soft-Keyboard QT Embedded Linux 目录1 绪
论............................................................ 5 1.2 课题的目的与意义..............................................2 1.3 国内外研究现状与发展动态......................................2 1.4 可行性分析....................................................3 1.5 主要工作......................................................32 嵌入式系统综述.................................................. 3 2.1 嵌入式的发展历史..............................................3 2.2 嵌入式实时操作系统概况........................................5 2.3 嵌入式系统发展的趋势 (63)
嵌入式LINUX 平台开发的理论基础.................................. 7 3.1 嵌入式LINUX 概述...............................................7 3.2 嵌入式LINUX 的特点.............................................8 3.3 LINUX 嵌入式系统开发平台.......................................9 3.4 嵌入式LINUX 的发展及应.........................................94 嵌入式使用的数据库 (105)
嵌入式图形系统................................................. 11 5.1 GUI 在嵌入式LINUX 系统
keyboard什么意思中文中的地位................................11 5.2 嵌入式系统GUI 的实现方法.....................................126 QT/E 开发境的构建.............................................. 13 6.1 安装集成开发环境.............................................13 6.2 编译X86 平台QT/E 库..........................................13 6.3 编译ARM 平台QT/E 库..........................................14 6.4 配置QTCREATOR 环境.............................................15 6.4 下载ARM 平台库至目标板.......................................167 中文输入法的原理................................................ 17 6.1 拼音输入法处理流程图.........................................17 7.2 拼音输入法原理详述...........................................188 中文输入法的界面设计............................................
19 8.1 软键盘窗口的设计.............................................19 8.2 软键盘窗口界面...............................................21 8.3 输入法初始界面...............................................21 III 嵌入式中文拼音输入法的设计9 输入法字库设计................................................. 22 9.1 数据库的设计.................................................22 9.2 添加汉字.....................................................2310 中文输入法实现................................................. 23 10.1 软键盘内部实现..............................................23 10.2 事件处理与汉字匹配..........................................24 10.3 显示汉字....................................................25 10.3 运行效果....................................................26结论........................................................... 28致谢........................................................... 29 参考文献..................................................... 30 IV 嵌入式中文拼音输入法的设计1 绪论目前，3G 技术盛行，嵌入式系统的性能有了大弧度提高，应用领域也越来以
越广泛，LCD 和数字键盘实现的人机交互式界面在智能终端中广泛采用。在不同的应用场合，对人机界面的要求也不同，一些情况下只要求简单参数的显示和选择，而在一些信息终端中，还要求文字的输入。目前在嵌入式系统中广泛使用的图形系统对中文显示已有很好的支持但都不支持中文的输入因此中文输入法在嵌入式图形系统中的实现对于嵌入式相关产品的应用具有很大的市场价值。时下比较流行的嵌入式中文输入法是Nokia 的T9 输入法、Motorola 的ITAP输入法，这两种输入法功能
强大但是价格昂贵而且对硬件要求很高。1.1 课题的背景经过几十年的发展，嵌入式系统已经在很大的程序改变了人们的生活、工作、和娱乐方式、最近几年随着电脑的普及、计算机技术和通信技术的快速发展，嵌入式系统的应用越来越广泛，嵌入式计算机的应用在数量上远远超过了各种通用计算机。嵌入式系统是继IT 网络技术之后，又一个新的技术发展方向。由于嵌入式具有体积小、性能强、功耗低、可靠性高以及面向行业应用的突出特征，目前已经广泛的应用于军事国防、消费电子、网络通讯、工业控制等各个领域。将嵌入式应用至工业控制类产品中，并开发出优秀的人机交互界面，是嵌入式发展的趋势，拥有广阔的市场前景。近年来的市场需求显示越来越多的嵌入式系统包括PDA 机顶盒/DVD/VCD/播放机WAP 手机均要求提供一个方便简洁的可视化操作界面而这些都要求有一个高性能稳定可靠的图形用户界面来提供支持。国内用户对支持中文输入法的轻量级GUI 的需求也日益迫切。Qt/E 是Nokia 公司发布的面向嵌入式系统的Qt 版本，正日益成为嵌入式GUI 开发的主流，被越来越多的国内外厂商用于便携式电子设备的开发包括手机、信息家电、终端等设备。然而它并没有提供中文输入法，本设计是以Lin
ux为实时操作系统利用QT 提供的函数设计一款小巧的、具有良好的移植性和扩展性的拼音输入法，能够满足基本的输入法的实现。V 嵌入式中文拼音输入法的设计1.2 课题的目的与意义目前，3G 技术盛行，嵌入式系统的性能有了大幅度提高，应用领域也越来以越广泛，LCD 和数字键盘实现的人机交互式界面在智能终端中广泛采用。在不同的应用场合，对人机界面的要求也不同，一些情况下只要求简单参数的显示和选择，而在一些信息终端中，还要求文字的输入。目前在嵌入式系统中广泛使用的图形系统对中文显示已有很好的支持但都不支持中文的输入因此中文输入法在嵌入式图形系统中的实现对于嵌入式相关产品的应用具有很大的市场价值。时下比较流行的嵌入式中文输入法是Nokia 的T9 输入法、Motorola 的ITAP输入法，这两种输入法功能强大但是价格昂贵而且对硬件要求很高。本课题是基于嵌入式开发的一个中文输入法，中文输入法实现的总体思路是通过多种方式获取用户输入的“键盘事件”然后将“键盘事件”会发送一个信号给接收此信号的槽，而槽则通过用户敲击键盘的字符查指定文件中该拼音对应的汉字，将这些同音汉字罗列并按序排列显示在屏幕上供用户选择所需要的汉字接着将所选择汉字发送到拥有焦点的窗口最终在屏幕上显示。测试表明系统达到了任务书的要求。开发环境使用Qt 开发，开发语言采用功能强大的C语言。通过本课题的学习和研究，让我们对嵌入式的应用有详细的了解。为以后在与嵌入式相关的领域中工作打下良好基础。1.3 国内外研究现状与发展动态在最原始的嵌入式操作系统是60 年代提出的存储程序控制系统，70 年代出现了标准库的嵌入式编程以及功能专用嵌入式系统的操作系统，80 年代嵌入式商业操作系统开始蓬勃发展。近十年来，嵌入式操作系统进入飞速发展阶段，支持的微处理器类型不断丰富，功能不断增强，呈现出以下六大发展趋势：1嵌入式操作系
统内核向微型化、高可靠可信、高可用、强实时、构件组件化发展，支持无线通信和能源管理功能将日益重要；2嵌入式软件支撑开发环境，向集成化、可调试化发展；3行业性开放系统日趋流行，面向领域特制的嵌入式操作系统走向行业开放、标准规范化、平台化；4自由开源的软件技术在嵌入式应用上尤其受到青睐，Linux 渐成主流之一，以J2ME／JINI 为代表的嵌入式技术将对嵌入式软件的发展产生深远影响：5嵌入式软件走向一体化，技术领域不断扩大并
逐成体系；6 嵌入式软件与SOC、互联网、普通计算的结合发展趋势加剧。2 嵌入式中文拼音输入法的设计1.4 可行性分析可行性分析（Feasibility Analysis）也称为可行性研究，是在系统调查的基础上，针对新系统的开发是否具备必要性和可能性，对新系统的开发从技术、经济、社会的方面进行分析和研究，以避免投资失误，保证新系统的开发成功。可行性研究的目的就是用最小的代价在尽可能短的时间内确定问题是否能够解决。该系统的可行性分析包括以下几个方面的内容。1.4.1 技术可行性技术上的可行性分析主要分析技术条件能否顺利完成开发工作，硬、软件能否满足开发者的需要等。软件方面：在Linux fedora8 系统里，有很多可供使用的GUI 库，本课题选择QtE 设计一款小巧的、具有良好的移植性和扩展性的拼音输入法，能够满足基本的输入法的实现。即在软件方面是完全满足本课题的设计开发。硬件方面：本课题选用Sum 公司的ARM920t 开发板，S3C2440 微处理器芯片；飞利浦的LTV350QV-TFT 屏，通过内核的移植到开发板支持基本的硬件驱动。1.4.2 管理可行性本课题是基于ARM-Linux 操作系统的图形用户界面的移植与开发，鉴于Linux 实时操作系统的开源性、与及Qt 的可移
植性和易用性，本课题无需大量特别的管理。1.5 主要工作随着嵌入式系统得广泛应用，考虑消费者对便携式设备的需求功能愈加完善强大，同时被要求拥有华丽美观、易于操作的图形用户界面。本课题利用Qt库中UI 设计布局一个美观的软键盘，并利用QT 中信号与槽的原理搭建人机交互界面成功的设计一款具有中文输入法的软键盘。2 嵌入式系统综述2.1 嵌入式的发展历史嵌入式系统Embedded System无疑是当今最热门的概念之一，但究竟什么是嵌入式系统嵌入式系统就是以应用为中心，以计算机技术为基础，并且软硬件可裁剪，适用于应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格的要求的专用计算机系统。而电气工程师协会的定义似乎更权威一些：嵌入式系统是用来 3 嵌入式中文拼音输入法的设计控制或者监视机器、装置、工厂等大规模系统的设备。随着计算机硬件水平的提高，越来越多的软件开发工作集中在图形用户接口上GUI上。人们对友好的界面提出了更高的要求。越来越多的嵌入式系统，比如手机、PDA 等都需要GUI 的支持。图形用户接口GUI是计算机与使用者之间的对话接口，是计算机的重要组成部分。GUI 广泛流行是当今计算机技术的重大成就之一，它极大的方便了非专业用户的使用，人们不再需要死记硬背大量的指令，而可以通过窗口、菜单方便的进行操作。当前，人类进入信息大爆炸的时代，各类信息极度丰富，数字信息技术和网络技术高度发达，只有借助各种计算机，才能对各类信息进行处理。同时，这些计算机不再局限于以前的PC，而是包括形态各异、性能干差万别的各类嵌入式系统——从基于集的超级计算机到嵌入式在手机中的微控制器。后PC 时代的到来，使得人们开始越来越多的接触到一个新的概念——嵌入式产品。嵌入式产品遍布于人们的日常生活，从手机、PDA 到家中的空调、冰箱，从小汽车到波音飞机，甚至武器库中的。数字时代的标志不再是一
台台的PC，而是形态各异的嵌入式系统。嵌入式系统的概念的提出已经有相当长的时间了，其历史几乎和计算机的历史一样长。但在以前它主要用于军事领域和工业控制领域，所以很少被人关注和了解。直到最近十年，随着数字技术的发展和新的体积更小的控制芯片和功能更强的操作系统的出现，它才被广泛应用于人们的正常生活中。综观嵌入式技术的发展，大致经历了以下 4 个阶段。第一阶段是以单芯片为核心的可编程控制器形式的系统，同时具有与监钡0、伺服、指示设备相配合的
功能。这种系统大部分应用于一些专业性极强的工业控制系统中，一般没有操作系统的支持，通过汇编语言编程对系统进行直接控制。运行结束后清除内存。这一阶段系统的主要特点是：系统结构和功能都相对单一，处理效率较低，存储容量较小，几乎没有用户接口。由于这种嵌入式系统使用简便、价格很低，以前在国内工业领域应用较为普遍，但是已经远远不能适应高效的、需要大容量存储介质的现代化工业控制和新兴的信息家电等领域的需求。第二阶段是以嵌入式CPU 为基础、以简单操作系统为核心的嵌入式系统。这一阶段系统的主要特点是：CPU 种类繁多，通用性比较弱：系统开销小，效率高：操作系统具有一定的兼容性和扩展性；应用软件较专业，用户界面不够友好；系统主要用来控制系统负载以及监控应用程序运行。第三阶段是以嵌入式操作系统为标志的嵌入式系统。这一阶段系统的主要特点是；嵌入式操作系统能运行于各种不同类型的微处理器上，兼容性好；操作系4 嵌入式中文拼音输入法的设计统内核精小、效率高，并且具有高度的模块化和扩展性；具备文件和目录管理、设备支持、多任务、网络支持、图形窗口以及用户界面等功能；具有大量的应用程序接口API，开发应用程序简单；嵌
入式应用软件丰富。第四阶段是以基于Internet 为标志的嵌入式系统，这是一个正在迅速发展的阶段。目前大多数嵌入式系统还孤立于Internet 之外，但随着Internet 的发展以及Internet 技术与信息家电、工业控制技术等结合日益密切，嵌入式设备与Internet 的结合将代表着嵌入式技术的真正未来。2.2 嵌入式实时操作系统概况其实嵌入式系统并不是一个新生的事物，从20 世纪80 年代起，国际上就有一些IT 组织和公司开始进行商用嵌入式系统和专用操作系统的研发，这其中涌现出了一些著名的嵌入式系统。进入20 世纪90 年代以后，国内的一些公司和科研院校也开始涉足嵌入式实时操作系统，并且已经开发出了一些可与国外产品媲美的实时操作系统。下面对一些在国内广泛使用的RT0S 进行相应的介绍。1 VxWorks 操作系统VxWorks 是目前嵌入式系统领域中使用最为广泛、市场占有率最高的嵌入式实时操作系统。它是美国Wind River 公司的产品，以其良好的可靠性和卓越的实时性被广泛的应用在通信、军事、航空、航天等高精尖技术及实时性要求极高的领域中，已经包括爱国者和火星探测器的许多领域上得到成功应用。2WinCE 操作系统WinCE 是由微软公司推出的嵌入式实时操作系统，Microsoft Windows CE是从整体上为有限资源的平台设计的多任务、多优先级的操作系统。其模块化设计允许它对于从掌上电脑到专用的工业控制器的用户电子设备进行定制。操作系统的基本内核需要至少200KB。但它的最大缺点是实时性不好，是软实时操作系统，只能用于对实时性要求不高的场台。3 C/OS-II 操作系统C/OS-II 是一个源码公开、可移植、可固化、可裁剪、占先式的实时多任务操作系统。其绝大部分源码都是用ANSI C 写.
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