Qt应用开发--国产工业开发板T113-i的部署教程

Rice嵌入式开发技术分享 2023-11-05 2180

Rice嵌入式开发技术分享

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描述

Qt在工业上的使用场景包括工业自动化、嵌入式系统、汽车行业、航空航天、医疗设备、制造业和物联网应用。Qt被用来开发工业设备的用户界面、控制系统、嵌入式应用和其他工业应用，因其跨平台性和丰富的功能而备受青睐。

Qt能够为工业领域带来什么好处：

  • - Qt提供了强大的图形引擎，使开发人员能够创建具有吸引力和高性能的用户界面。 
  • - Qt允许开发人员根据具体需求定制用户界面和功能。这对于满足不同行业和项目的独特需求至关重要，使工业应用能够实现个性化的解决方案
  • - Qt提供了丰富的库和工具，涵盖了各种应用程序开发需求，包括图形、网络通信、多媒体处理、数据存储等。这简化了工业应用程序的开发流程 
  • - Qt可以轻松与各种硬件设备和通信协议集成，这对于工业自动化和控制系统来说非常重要，因为它们需要与各种传感器、执行器和其他工业设备进行通信

本次开发教程的测试板卡来自创龙科技的TLT113-EVM国产工业评估板，基于全志科技T113-i双核ARM Cortex-A7 + 玄铁C906 RISC-V + HiFi4 DSP异构多核处理器设计，ARM Cortex-A7处理器单元主频高达1.2GHz。

评估板由核心板和评估底板组成，核心板CPU、ROM、RAM、电源、晶振等所有元器件均采用国产工业级方案，国产化率100%。同时，评估底板大部分元器件亦采用国产工业级方案。核心板经过专业的PCB Layout和高低温测试验证，稳定可靠，可满足各种工业应用环境。

 

创龙科技

T113-i国产工业评估板硬件资源图解

 

此外，T113-i国产工业开发板的接口资源丰富，能够支持引出双路网口、双路CAN、双路USB、双路RS485、RS232等通信接口，同时引出LVDS LCD、TFT LCD、MIPI LCD、HDMI OUT、CVBS IN/OUT、LINE IN、MIC IN、H/P OUT等音视频多媒体接口，板载WIFI、4G（选配）模块，支持1080P@60fps JPEG/MJPEG视频硬件编码，支持4K@30fps H.265、4K@24fps H.264视频硬件解码，方便用户快速进行产品方案评估与技术预研。

创龙科技的这款T113-i国产工业开发板它提供了Qt的运行环境，可以让我们快速的部署工业领域的用户交互界面，控制系统。

接下来我们来聊聊如何在创龙科技T113-i工业开发板上部署Qt应用。

开发板Qt运行环境

开发板SDK准备

  • 创龙科技的资料中提供了开发板的SDK-T113-i_v1.0.tar.gz，需要解压ubuntu中解压出来：
rice@rice:~$ mkdir t113             //创建t113工作目录，然后将压缩包拷贝到此目录
rice@rice:~$ cd t113
....

rice@rice:~/t113$ tar -zxvf SDK-T113-i_v1.0.tar.gz
rice@rice:~/t113$ cd T113-i_v1.0/
rice@rice:~/t113/T113-i_v1.0$ ls
brandy  buildroot  device  install_tools.sh  out       rtos-dsp  tools
build   build.sh   kernel  platform          test
  • 安装依赖软件，创龙科技提供了安装脚本：install_tools.sh，我们执行该脚本即可完成依赖工具的安装：
rice@rice:~/t113/T113-i_v1.0$ ./install_tools.sh
[sudo] password for rice: 
Reading package lists... Done
Building dependency tree       
Reading state information... Done
texinfo is already the newest version (6.5.0.dfsg.1-2).
0 upgraded, 0 newly installed, 0 to remove and 121 not upgraded.
Reading package lists... Done
Building dependency tree       
Reading state information... Done
pkg-config is already the newest version (0.29.1-0ubuntu2).
0 upgraded, 0 newly installed, 0 to remove and 121 not upgraded.
Reading package lists... Done

......
  • 解压Buildroot dl--dl.tar.gz，其为 Buildroot dl 目录压缩包，用于存放从官网下载的开源软件包：
rice@rice:~/t113$ tar -xvf dl.tar.gz -C ~/t113/buildroot/buildroot-201902/

构建Qt固件

  • 在编译固件前，先清理一下SDK的编译和配置生成文件：
rice@rice:~/t113/T113-i_v1.0$ ./build.sh distclean
  • 配置linux内核，处理器型号，显示方式，编译器等信息
rice@rice:~/t113/T113-i_v1.0$ ./build.sh config
Welcome to mkscript setup progress
All available platform:
 0. linux
Choice [linux]: 0
All available linux_dev:
 0. bsp
 1. dragonboard
 2. longan
 3. tinyos
Choice [longan]: 2
All available kern_ver:
 0. linux-5.4
Choice [linux-5.4]: 0
All available ic:
 0. t113
 1. t113_i
Choice [t113_i]: 1
All available board:
 0. evb1
 1. evb1_auto
 2. evb1_auto_nand
 3. evb1_auto_nor
 4. tlt113-evm-emmc
 5. tlt113-evm-nand
 6. tlt113-minievm-emmc
 7. tlt113-minievm-nand
Choice [tlt113-evm-nand]: 5
All available output_configs:
 0. hdmi
 1. lvds-lcd
 2. mipi-lcd
 3. tft-lcd
 4. cvbs
Choice [hdmi]: 0
All available flash:
 0. default
 1. nor
Choice [default]: 0
All available build_root:
 0. buildroot-201902
 1. ubuntu
Choice [buildroot-201902]: 0
All available gnueabi:
 0. gnueabi
 1. gnueabihf
Choice [gnueabi]: 0
  • 设置编译的环境变量：
rice@rice:~/t113/T113-i_v1.0$ source ./build/envsetup.sh
  • 我们采用一键编译 SPL、U-Boot、Linux 内核和 buildroot文件系统。
rice@rice:~/t113/T113-i_v1.0$ ./build.sh
ACTION List: mklichee;========
Execute command: mklichee 
INFO: ----------------------------------------
INFO: build lichee ...
INFO: chip: sun8iw20p1
INFO: platform: linux
INFO: kernel: linux-5.4
INFO: board: tlt113-evm-nand
INFO: output: /home/rice/t113/T113-i_v1.0/out/t113_i/tlt113-evm-nand/longan
INFO: ----------------------------------------
INFO: build buildroot ...
Prepare br toolchain gcc-linaro-5.3.1-2016.05-x86_64_arm-linux-gnueabi.tar.xz...
make: Entering directory '/home/rice/t113/T113-i_v1.0/buildroot/buildroot-201902'

...
  • 编译Qt库，使其开发板固件支持Qt应用运行环境：
rice@rice:~/t113/T113-i_v1.0$ ./build.sh qt
ACTION List: mkqt;========
Execute command: mkqt 
INFO: build Qt ...
INFO: build arm-linux-gnueabi version's Qt
/home/rice/t113/T113-i_v1.0/platform/framework/qt/qt-everywhere-src-5.12.5
Using built-in specs.
COLLECT_GCC=gcc
COLLECT_LTO_WRAPPER=/usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/7/lto-wrapper
OFFLOAD_TARGET_NAMES=nvptx-none
OFFLOAD_TARGET_DEFAULT=1
Target: x86_64-linux-gnu
Configured with: ../src/configure -v --with-pkgversion='Ubuntu 7.5.0-3ubuntu1~18.04' --with-bugurl=file:///usr/share/doc/gcc-7/README.Bugs --enable-languages=c,ada,c++,go,brig,d,fortran,objc,obj-c++ --prefix=/usr --with-gcc-major-version-only --program-suffix=-7 --program-prefix=x86_64-linux-gnu- --enable-shared --enable-linker-build-id --libexecdir=/usr/lib --without-included-gettext --enable-threads=posix --libdir=/usr/lib --enable-nls --enable-bootstrap --enable-clocale=gnu --enable-libstdcxx-debug --enable-libstdcxx-time=yes --with-default-libstdcxx-abi=new --enable-gnu-unique-object --disable-vtable-verify --enable-libmpx --enable-plugin --enable-default-pie --with-system-zlib --with-target-system-zlib --enable-objc-gc=auto --enable-multiarch --disable-werror --with-arch-32=i686 --with-abi=m64 --with-multilib-list=m32,m64,mx32 --enable-multilib --with-tune=generic --enable-offload-targets=nvptx-none --without-cuda-driver --enable-checking=release --build=x86_64-linux-gnu --host=x86_64-linux-gnu --target=x86_64-linux-gnu
Thread model: posix

.....
  • 打包系统镜像文件，执行之后，可以看到生成的固件文件，它默认生成两个版本的固件，分别是：nand固件和SD卡固件，我们是采用SD卡启动，所以使用SD卡固件。
rice@rice:~/t113/T113-i_v1.0$ ./build.sh pack
ACTION List: mkpack ;========
Execute command: mkpack  
INFO: packing firmware ...
INFO: Use BIN_PATH: /home/rice/t113/T113-i_v1.0/device/config/chips/t113_i/bin
copying tools file
copying configs file
copying product configs file
/home/rice/t113/T113-i_v1.0/out/pack_out/aultls32.fex
/home/rice/t113/T113-i_v1.0/out/pack_out/aultools.fex
/home/rice/t113/T113-i_v1.0/out/pack_out/boot_package.cfg
/home/rice/t113/T113-i_v1.0/out/pack_out/boot_package.fex

...... 

dsp0.fex Len: 0x3fc78
Vdsp0.fex Len: 0x4
BuildImg 0
Dragon execute image.cfg SUCCESS !
----------image is at----------

size:613M  /home/rice/t113/T113-i_v1.0/out/t113_i_linux_tlt113-evm-nand-sdboot_uart0.img

pack finish

运行环境验证

下载运行实例

  • 将编译打包后的固件(t113_i_linux_tlt113-evm-nand-sdboot_uart0.img)放到windows上，通过工具PhoenixCard.exe烧录到SD卡上。将SD卡插到读卡器上，然后插进电脑：
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  • 创龙科技提供了qt的demo，我们将led_control的实例拷贝到板子上：
rice@rice:~/t113/qt-demos/led_control/bin$ scp led_control root@ip:~/

创龙T113-i上运行实例

  • 关闭默认的Qt运行程序，设置qt的环境变量
root@T113-Tronlong:~# killall Launcher
root@T113-Tronlong:~# source /etc/qtenv.sh 
add /dev/input/event1 to Qt Application.
find qt5 installed done
  • 运行实例验证Qt功能，运行效果如图：
root@T113-Tronlong:~# ./led_control

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Qt开发环境

开发环境下载

  • Qt开发环境下载，作者是使用Qt 5.12.0，下载链接：https://download.qt.io/archive/qt/5.12/5.12.0/，Ubuntu需要下载：qt-opensource-linux-x64-5.12.0.run
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开发环境交叉编译环境配置

  • 配置Debuggers
    • 点击菜单栏"Tools -> Options"
    • 击"Kits -> Debuggers -> Add -> Browse…"
    • 选择目标平台的GDB，路径：/home/rice/t113/T113-i_v1.0/out/t113_i/tlt113-evm-nand/longan/buildroot/host/usr/bin/arm-linux-gnueabi-gdb
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  • 配置交叉工具链
    • 点击菜单栏"Tools -> Options"
    • 击"Kits -> Compilers -> Add -> GCC -> C++ -> Browse…"
    • 选择目标平台的交叉工具链，路径：/home/rice/t113/T113-i_v1.0/out/t113_i/tlt113-evm-nand/longan/buildroot/host/usr/bin/arm-linux-gnueabi-g++
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  • 配置Qt Versions
    • 点击菜单栏"Tools -> Options"
    • 击"Kits -> Qt Versions -> Add -> GCC -> C++ -> Browse…"
    • 选择目标平台的Qt Versions，路径：/home/rice/t113/T113-i_v1.0/platform/framework/qt/qt-everywhere-src-5.12.5/Qt_5.12.5/bin/qmake
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  • 配置Kits
    • 点击菜单栏"Tools -> Options"
    • 击"Kits -> Kits"
    • 将 Name 修改为"T113"，Device type 选择"Generic Linux Device"，Compiler 的 C++选择"T113-GCC"，Debugger 选择"T113-Debugger"，Qt version 选择"T113-qt5"，点击 Apply，然后点击 OK 完成配置
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开发Qt应用

  • 作者开发了一个快速验证硬件功能的，主要功能包含：
  1. 板载LED灯控制，代码实现：
static QString ledPath = "/sys/class/leds/user-led0";

void rice::ledInit()
{
    setLedStatus(0);

    ui->ledPushButton->setText("LED OFF");
    ui->ledPushButton->setStyleSheet("border-width:1px;"
                                     "border-style:solid; "
                                     "border-color:white;"
                                     "background-color:rgba(88, 88, 88, 200)");
}

void rice::ledDeinit()
{

}

bool rice::setLedStatus(int status)
{
    QString cmd = "echo " + QString::number(status) + " > " + ledPath + "/brightness";
    if (system(cmd.toStdString().c_str()) == -1) {
        printf("set led status failed!n");
        return false;
    }
    return true;
}

int rice::getLedStatus(void)
{
    QString cmd = "cat " + ledPath + "/brightness";
    FILE *fp = popen(cmd.toStdString().c_str(), "r");
    if (fp == nullptr) {
        return -1;
    }

    char led_status[32];
    if (fgets(led_status, sizeof(led_status), fp) == nullptr) {
        printf("fgets error: %sn", cmd.toStdString().c_str());
        pclose(fp);
        return -1;
    }

    pclose(fp);
    return atoi(led_status);
}

void rice::on_ledPushButton_clicked()
{
    int ledStatus = getLedStatus();
    if (ledStatus == 0) {
        setLedStatus(1);
        ui->ledPushButton->setText("LED ON");
        ui->ledPushButton->setStyleSheet("border-width:1px;"
                                         "border-style:solid; "
                                         "border-color:white;"
                                         "background-color:rgba(00, 205, 00, 255)");
    }
    else {
        setLedStatus(0);
        ui->ledPushButton->setText("LED OFF");
        ui->ledPushButton->setStyleSheet("border-width:1px;"
                                         "border-style:solid; "
                                         "border-color:white;"
                                         "background-color:rgba(88, 88, 88, 200)");
    }
}
  1. 板载按键检测，代码实现：
void rice::keyInit()
{
    keyFd = open(keyPath.toUtf8().data(), O_RDONLY);
    if(keyFd == -1)
    {
        printf("Can not open file(%s)", keyPath.toUtf8().data());
        return;
    }
    ui->keyTextEdit->append("Key Monitor!n");
    ui->keyTextEdit->append("Key user0 pressed!");

    keyNotify = new QSocketNotifier(this->keyFd, QSocketNotifier::Read, this);
    connect(this->keyNotify, SIGNAL(activated(int)), this, SLOT(keyHandler()));
}

void rice::keyDeinit()
{

}

void rice::keyHandler()
{
    struct input_event buf;

    if(read(keyFd, &buf, sizeof(struct input_event)) > 0)
    {
        if(buf.code == KEY_PROG1 && buf.value == 1)
        {
            ui->keyTextEdit->append("Key user0 pressed!");
        }
    }
}
  1. RTC时钟获取并显示，代码实现：
void rice::dateInit()
{
    struct rtc_time rtc_tm_temp;
    dateFd = open(datePath.toUtf8().data(), O_RDONLY);
    if(dateFd == -1)
    {
        printf("Can not open file(%s)", keyPath.toUtf8().data());
        return;
    }
    if(ioctl(dateFd, RTC_RD_TIME, &rtc_tm_temp) < 0)
    {
        printf("Get date failed");
        return;
    }
    ui->yearLineEdit->setText(QString::number(rtc_tm_temp.tm_year + 1900));
    ui->monthLineEdit->setText(QString::number(rtc_tm_temp.tm_mon + 1));
    ui->dayLineEdit->setText(QString::number(rtc_tm_temp.tm_mday));
}

void rice::dateDeint()
{

}
  1. 网络调试助手，代码实现：
void rice::netInit()
{
    server = new QTcpServer();
    socket = new QTcpSocket();
}

void rice::netDeint()
{

}

void rice::netNewClientConnect()
{
    socket = server->nextPendingConnection();
    connect(socket, &QTcpSocket::readyRead, this, &rice::netNewRcve);
}

void rice::on_netPushButton_clicked()
{
    int port = ui->portLineEdit->text().toInt();
    if(ui->netPushButton->text() == tr("Open"))
    {
        if(ui->typeComboBox->currentText() == tr("Server"))
        {
            connect(server, &QTcpServer::newConnection, this, &rice::netNewClientConnect);
            if(!server->listen(QHostAddress::Any, port))
            {
                printf("Listen failedn");
                return;
            }
        }
        else if(ui->typeComboBox->currentText() == tr("Client"))
        {
            QString ip = ui->ipComboBox->currentText();
            socket->abort();
            socket->connectToHost(ip, port);

            if(!socket->waitForConnected(3000))
            {
                printf("Connect server failed");
                return;
            }
            connect(socket, &QTcpSocket::readyRead, this, &rice::netNewRcve);
        }
        ui->netPushButton->setText("Close");
    }
    else if(ui->netPushButton->text() == tr("Close"))
    {
        if(ui->typeComboBox->currentText() == tr("Server"))
        {
            socket->abort();
            server->close();
        }
        else if(ui->typeComboBox->currentText() == tr("Client"))
        {
            socket->disconnectFromHost();
        }
        ui->netPushButton->setText("Open");
    }
}

void rice::on_sendPushButton_clicked()
{
    if(socket->isOpen())
    {
        socket->write(ui->sendLineEdit->text().toUtf8().data());
    }
}

void rice::netNewRcve()
{
    ui->recvTextEdit->append(socket->readAll());
}

void rice::on_typeComboBox_currentIndexChanged(const QString &arg1)
{
    if(arg1 == tr("Server"))
    {
        ui->ipComboBox->setEditable(false);
    }
    else
    {
        ui->ipComboBox->setEditable(true);
    }
}

Qt应用验证

  1. 板载LED灯控制验证，当点击开关LED按钮时，LED灯会根据状态亮灭：
创龙科技

创龙科技

  1. 当应用运行起来时，会获取RTC时间，并显示：
创龙科技
  1. 当板载按键按下时，窗口会显示按键按下：
创龙科技
  1. 网络调试助手支持TCP客户端和TCP服务器两种类型，下面演示服务器验证。开发板上设置板子的IP，和端口号，然后通过PC上网络调试助手连接上板子，并克实现数据的收发：
  • 客户端往服务器发送数据
创龙科技创龙科技
  • 服务器往客户端发送数据
创龙科技创龙科技  创龙科技

关于创龙科技

 

创龙科技(Tronlong)始创于2013年，是国内领先的嵌入式产品平台提供商，业务主要涵盖工业核心板、工业评估板、工业单板机、项目服务，总部位于广州科学城，下设独立运营的教仪事业部，在北京、天津、上海、南京、深圳、西安、成都等地设有业务及技术服务中心。

 

创龙科技10多年来一直专注于ARM、FPGA、DSP异构多核技术开发，坚持“国产 + 进口”双引擎产品战略，是全志、瑞芯微金牌合作伙伴，以及TI、NXP、Xilinx、紫光同创中国官方合作伙伴，为实时系统、现场总线、物联网、人工智能等技术提供应用平台，产品广泛应用于工业自动化、能源电力、仪器仪表、医疗、通信、安防等行业。

创龙科技创龙科技    

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