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基于Linux嵌入式系统的拼音输入法设计基于Linux嵌入式系统的拼音输入法设计摘要嵌入式系统作为自动化信息的一个非常重要的领域，已经深入到社会的每个方面，关涉到电力电子、医疗、机械、电气和安全类等行业。
很多人不知道嵌入式技术的优势，其实嵌入式技术出现至今，尤其是近二十年的趋势跟发展，取得了非常巨大的成就，简单来说，对于一款具有优秀的嵌入式系统的产品，设计出一款基于QT设计的简洁、操作简单的图形界面也是对每个设计师的要求。
中国如今是拥有最多使用输入法人数的国家，而输入法也是越来越全龄化并且贴近生活，因此用户拥有一款支持拼音输入法的GUI系统是当今的需求，它的发展会促进各方面的进步，也是如今人们越来越期待的需求。
本文一开始阐明了嵌入式的相关知识与Linux操作系统，及嵌入式产品的发展历史和现今状况，对嵌入式技术行业在我国的需求现状进行深入的讨论。
之后详尽概述了拼音输入法设计的实现环境（Qt5.7）、连带知识、输入法开发的原理等。
并在此基础上完成GUI系统的设造以及拼音输入法的调试和使用。
最后设计出一款具有优秀界面（软键盘）的linux拼音输入法。
拼音输入法可以实现基本的拼音输入、中英转换、删除更改等功能。
关键词：拼音输入法；嵌入式；Linux；Qt5.7；GUI系统 The Design and Implementation of ChineseSpelling Input Method in Embedded LinuxSystemAbstractEmbedded system as an important field of automation information, has deep into every aspect of society, involves the power electronics, medical, mechanical, electrical and safety etc, the embedded system have a largedevelopment potential.Especially,embedded technology appearin recent twenty years with the trend of development, has achieved great success. In general, In order to develop a product with excellent embedded system,The design of a simple and easy to operate QT graphical interface is also a requirement for each designer. China is the country with the largest use of the number of Chinese spelling input method, which is also increasingly social and close to life, so it is the demand for the user to have a GUI systems that support the input method, which will promote the development of all aspects of progress, and now there is a growing expectation of the product.This dissertationfirst describes embedded knowledge and Linux operating system, and the development history and current status of embedded products, the demand for embedded technology industry in our country present situation in-depth discussion. The implementation environment (Qt5.7), related knowledge and the development of input method are summarized in detail. The design of GUI system and the development and use of pinyin input method are completed. Finally, a good graphic interface (soft keyboard) is designed for the Linux Chinese spelling input method. It can realize basic shelling input, Chinese and English translation, delete change and so on.Key words: Pinyin input method；embedded；Linux；Qt5.7；GUI system 目录1. 绪论 11.1拼音输入法的目的和意义 11.2嵌入式输入法国内外现状 21.3课题研究及发展动态 32. 拼音输入法开发环境 32.1嵌入式系统 32.1.1嵌入式历史及发展趋势 32.1.2嵌入式的普及 42.2LINUX系统 52.2.1LINUX的发展历史 52.2.2UBUNTU系统 62.3 LINUX系统总述 62.3.1GUI在嵌入式系统的应用 62.3.2GUI系统的层级结构 72.3.3GUI系统的设计准则 82.4QT5.7 92.5MINI2440开发板102.5.1ARM920T微处理器芯片102.5.2MINI2440介绍102.5.3 LINUX图形界面QTOPIA 2.2.0系统(预装) 113. 拼音输入法综述123.1拼音输入法简介123.2拼音输入法技术124. 拼音输入法的实现134.1设计思路134.2开发环境的装设144.3拼音输入法基本原理及编程语言174.4软键盘设计184.5按键功能实现194.6开发板移植调试194.7运行195. 故障分析及解决方案205.1 问题分析205.2 解决方案216. 结论与展望216.1 结论216.2 展望21参考文献23致谢24附录A设计程序25附录B 运行界面371. 绪论1.1拼音输入法的目的和意义现在随着科技文明的不断进步，智能设备、人工智能用具开始被人们所向往，同时也是将来必然的方向，拥有好的需求市场前程。
嵌入式Linux操作系统是一种针对嵌入式设备设计和优化的Linux操作系统。
它在嵌入式系统中发挥着关键作用，为嵌入式设备提供了丰富的功能和灵活性。
以下是嵌入式Linux操作系统的原理和应用方面的概述：嵌入式Linux操作系统原理：内核：嵌入式Linux操作系统的核心是Linux内核，它提供了操作系统的基本功能，包括处理器管理、内存管理、设备驱动程序、文件系统和网络协议栈等。
裁剪：为了适应嵌入式设备的资源限制，嵌入式Linux操作系统通常经过裁剪和优化，只选择必要的功能和驱动程序，以减小内存占用和存储空间，并提高性能和响应速度。
交叉编译：由于嵌入式设备通常具有不同的硬件架构和处理器，所以嵌入式Linux操作系统需要通过交叉编译来生成适用于目标设备的可执行文件和库。
设备驱动：嵌入式Linux操作系统需要适配各种硬件设备，因此需要编写和集成相应的设备驱动程序，以使操作系统能够正确地与硬件进行通信和交互。
嵌入式Linux操作系统应用：嵌入式设备：嵌入式Linux操作系统广泛应用于各种嵌入式设备，如智能手机、平板电脑、家用电器、工业控制系统、车载设备等。
物联网（IoT）：随着物联网的快速发展，嵌入式Linux操作系统被广泛应用于连接的嵌入式设备，用于数据采集、通信、远程控制和智能化管理。
嵌入式开发板：嵌入式Linux操作系统在开发板上提供了丰富的开发环境和工具链，用于嵌入式软件开发和调试。
自定义嵌入式系统：开发者可以基于嵌入式Linux操作系统构建自定义的嵌入式系统，根据特定需求进行定制和开发，实现各种功能和应用。
嵌入式Linux操作系统的原理和应用非常广泛，它为嵌入式设备提供了灵活性、可定制性和强大的功能支持，使得开发者能够构建高度定制化和功能丰富的嵌入式系统。
嵌入式linux开发课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解嵌入式Linux系统的基本概念、原理和架构。
2. 掌握嵌入式Linux开发环境的搭建与使用。
3. 学习嵌入式Linux内核配置、编译与移植方法。
4. 掌握常见的嵌入式Linux设备驱动编程技术。
技能目标：1. 能够独立搭建嵌入式Linux开发环境。
2. 熟练运用Makefile、交叉编译工具链进行代码编译。
3. 能够编写简单的嵌入式Linux设备驱动程序。
4. 学会分析并解决嵌入式Linux开发过程中的常见问题。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对嵌入式系统开发的兴趣，提高学习积极性。
2. 培养学生的团队协作意识，增强沟通与表达能力。
3. 培养学生勇于克服困难，面对挑战的精神。
分析课程性质、学生特点和教学要求：本课程为高年级专业课程，要求学生具备一定的C语言基础和计算机硬件知识。
课程性质为理论与实践相结合，注重培养学生的实际动手能力。
针对学生特点，课程目标设定了明确的知识点和技能要求，旨在使学生能够掌握嵌入式Linux开发的基本方法，为后续项目实践和职业发展奠定基础。
课程目标分解为具体学习成果：1. 学生能够阐述嵌入式Linux系统的基本概念、原理和架构。
2. 学生能够自主搭建嵌入式Linux开发环境，并进行简单的程序编译与运行。
3. 学生能够编写简单的嵌入式Linux设备驱动程序，并实现相应的功能。
4. 学生能够针对嵌入式Linux开发过程中遇到的问题，提出合理的解决方案，并进行实际操作。
二、教学内容1. 嵌入式Linux系统概述- 嵌入式系统基本概念- 嵌入式Linux的发展历程- 嵌入式Linux系统的特点与优势2. 嵌入式Linux开发环境搭建- 交叉编译工具链的安装与配置- 嵌入式Linux文件系统制作- 常用开发工具的使用（如Makefile、GDB）3. 嵌入式Linux内核与驱动- 内核配置与编译- 内核移植方法- 常见设备驱动编程（如字符设备、块设备、网络设备）4. 实践项目与案例分析- 简单嵌入式Linux程序编写与运行- 设备驱动程序编写与调试- 分析并解决实际问题（如系统性能优化、故障排查）教学内容安排与进度：1. 嵌入式Linux系统概述（2课时）2. 嵌入式Linux开发环境搭建（4课时）3. 嵌入式Linux内核与驱动（6课时）4. 实践项目与案例分析（8课时）本教学内容基于课程目标，结合教材章节内容，注重理论与实践相结合，旨在培养学生的实际动手能力和解决问题的能力。
基于嵌入式ARM-Linux的播放器的设计与实现摘要随着21世纪的到来，人类进入了PC时代。
在这一阶段，嵌入式技术得到了飞速发展和广泛应用。
由此，本文提出了一种基于嵌入式ARM-Linux的播放器设计与实现的方案。
本文首先详细分析了ARM体系结构，研究了嵌入式Linux操作系统在ARM9微处理器的移植技术，包括交叉编译环境的建立、引导装载程序应用、移植嵌入式Linux内核及建立根文件系统，并且实现了嵌入式Linux到S3C2410开发板的移植。
由于嵌入式系统本身硬件条件的限制，常用在PC机的图形用户界面GUI系统不适合在其上运行。
为此，本文选择了Minigui作为研究对象，在对其体系结构等方面进行研究基础上，实现了Minigui到S3C2410开发板的移植，完成了嵌入式图形用户界面开发，使得系统拥有良好的操作界面。
对于播放器，本文实现了Linux系统下的通用媒体播放器—Mplayer到S3C2410开发板的移植。
通过对音频数据输出的研究，解决了Mp1ayer播放声音不正常的问题，实现了一个集音乐和视频播放于一体的嵌入式多媒体播放系统。
最后，总结了论文所做的工作，指出了嵌入式播放器所需要进一步解决和完善的问题。
关键词：嵌入式ARM-Linux； S3C2410； Mplayer； GUI界面； MiniguiPlayer Designing and Implement Based On Embedded ARM-LinuxAbstractAlong with the 21st century arrivals, the humanity enters the post PC time. In this stage, embedded technology gets rapidly developed and widely used. So, this paper aims to design a player based on embedded ARM-Linux.First, in this paper, ARM architecture and the characteristic are analyzed in detail. The emphasis of the study is put on the porting techniques of embedded Linux operation system based on the ARM9 micro-processor, which include setting cross complier、transplanting Bootloader、transplanting embedded Linux kernel and setting root file system; Furthermore, implement the technique of transplanting Embedded Linux to S3C2410 board.GUI (Graphical User Interfaces) systems which are supported by normal PCs cannot run well on the embedded systems, just because of the restriction of the hardware of embedded devices. So, this paper selects Minigui as research object. Based on the Minigui architecture and its other aspects, the technique of transplanting Minigui to S3C2410 board is given in detail, and then an embedded GUI system is established and it also makes the handle interface friendly.About the player, this paper implements transplanting the universal player on Linux－Mplayer to S3C2410 board. By learning of audio data, it solves the problem of sound abnormality, and achieves an embedded multimedia system which could play audio and video files.Key words: Embedded ARM-Linux; S3C2410; Mplayer; GUI interface; Minigui目录摘要 (I)Abstract ........................................................... I I 目录.............................................................. I II 第一章绪论.. (1)1.1系统研究背景 (1)1.1.1 多媒体播放器与嵌入式系统 (1)1.1.2 嵌入式多媒体播放器国内外发展现状 (1)1.2 嵌入式处理器 (3)1.3 嵌入式系统 (4)1.3.1嵌入式系统的概述 (4)1.3.2 嵌入式系统的选择 (5)1.4 本文的意义和主要工作 (7)第二章系统软硬件平台的搭建 (8)2.1 硬件开发平台的介绍 (8)2.1.1 核心板 (8)2.1.2 外设板 (8)2.1.3 设计所用硬件介绍 (9)2.2 硬件平台的设计方案 (9)2.2.1 核心板设计 (9)2.2.2 外设电路设计 (14)2.3 嵌入式软件开发环境 (15)2.3.1 引导装载程序 (16)2.3.2 宿主机开发环境配置 (17)2.3.3 交叉开发环境的建立 (18)2.3.4 内核的编译 (18)2.3.5 烧制内核映像和文件系统 (20)2.4 嵌入式图形用户界面的实现 (20)2.4.1 图形用户界面minigui的简介 (20)2.4.2 MiniGUI在S3C2410开发板上的移植过程 (21)第三章 Mplayer的移植 (25)3.1 Mplayer的简介 (25)3.2 Mplayer的移植 (25)3.2.1 安装交叉编译工具及解压源代码 (25)3.2.2 编译Mplayer (25)3.3 调试 (27)第四章嵌入式播放器Mplayer的设计 (31)4.1 播放器的工作流程 (31)4.2 播放器的逻辑结构 (31)4.3 Mplayer播放器的目录文件组织结构 (32)4.4 播放器对解码器和输出设备的管理方式 (34)第五章总结与展望 (36)5.1 本文主要完成的工作及结论 (36)5.2 完善与展望 (36)致谢 (37)参考文献： (38)第一章绪论1.1系统研究背景从上世纪末开始，随着计算机和电子技术的发展走上快车道，便携式电子设备，诸如智能手机，个人电子助理(PDA)的运算存储能力和通信能力都得到了长足的进步，便携式设备的用户界面也变的越来越友好，从早期的只能显示单色文字的LED，发展到现在大尺寸6万色彩色液晶屏幕。
基于Matlab数字图像处理与仿真实验摘要随着现代工业水平的发展，基于视频图像的检测、识别和控制技术也得到了发展。
数字图像处理技术的发展水平对于其发展就会显得十分的重要。
数字图像处理技术就是利用计算机系统对数字图像进行各种目的地处理，常用的图像处理方法有图像增强、复原、编码、压缩等。
Matlab是目前国内比较流行的一款功能强大的数学计算软件。
其在图像处理方面也表现出了强大的功能，其提供了20类图像处理函数，涵盖了图像处理包括近期研究成果在内的几乎所有的技术方法，其界面简单友好，编程语言通俗易懂，是学习和研究图像处理工作人员难得的宝贵资料和加工工具箱。
本文主要介绍了图像处理相关的知识，阐述了图像处理一些基本原理和方法，同时也介绍了数字图像处理中几种常见的算法。
然后利用matlab中图像处理工具对所给定的图像进行了处理和仿真，得出了仿真结果，并对仿真结果进行了较为详细的分析和总结。
关键词：数字图像处理，Matlab，算法，仿真实验；摘要 (1)第一章综述 (3)第二章数字图像处理技术简介 (4)2.1 数字图像处理技术发展 (4)2.2 数字图像处理的特点 (4)2.2.1 数字图像处理的主要特点 (4)2.2.2 数字图像处理技术的优点 (5)2.3 数字图像的处理过程 (5)2.4 数字图像处理研究的内容 (7)2.5 数字图像的发展方向 (8)第三章图像处理中常用算法 (9)3.1 图像边缘检测 (9)3.1.1 边缘检测算法的步骤 (9)3.1.2 边缘检测与提取的主要算法 (10)3.2 图像分割 (12)3.2.1 阈值分割思想和原理 (13)3.2.2 直方图阈值分割法 (13)3.2.3 最大类间方差法（OTSU） (14)3.2 数字滤波算法 (15)3.2.1 平均滤波 (15)3.2.2 中值滤波 (16)第四章图像仿真实验 (17)4.1 装甲车形心位置仿真实验 (17)4.1.1 仿真实验步骤 (17)4.1.2 仿真实验图 (18)4.1.3 仿真结果分析 (22)4.2 豆形胶质软糖个数仿真实验 (22)4.2.1 仿真实验步骤 (22)4.2.2 实验仿真图 (23)4.2.3 仿真结果分析 (26)参考文献 (27)第一章综述数字图像处理(Digital Image Processing)是通过计算机对图像进行去除噪声、增强、复原、分割、提取特征等处理的方法和技术[1]。
最早出现于20世纪50年代，当时的电子计算机已经发展到一定水平，人们开始利用计算机来处理图形和图像信息。
一般来讲，对图像进行处理（或加工、分析）的主要目的有三个方面：（1）提高图像的视感质量，如进行图像的亮度、彩色变换，增强、抑制某些成分，对图像进行几何变换等，以改善图像的质量。
（2）提取图像中所包含的某些特征或特殊信息，这些被提取的特征或信息往往为计算机分析图像提供便利。
提取特征或信息的过程是模式识别或计算机视觉的预处理。
提取的特征可以包括很多方面，如频域特征、灰度或颜色特征、边界特征、区域特征、纹理特征、形状特征、拓扑特征和关系结构等。
（3）图像数据的变换、编码和压缩，以便于图像的存储和传输。
图像的边缘是图像最基本也是最重要的特征之一。
边缘检测一直是计算机视觉和图像处理领域的经典研究课题之一。
图像分析和理解的第一步常常是边缘检测，边缘检测的目的是去发现图像中关于形状和反射或透射比的信息，是图像处理\图像分析\模式识别\计算机视觉以及人类视觉的基本步骤之一。
其结果的正确性和可靠性将直接影响到机器视觉系统对客观世界的理解。
图像分割是图像处理与计算机视觉领域低层次视觉中最为基础和重要的领域之一，它是对图像进行视觉分析和模式识别的基本前提[2]．阈值法是一种传统的图像分割方法，因其实现简单、计算量小、性能较稳定而成为图像分割中最基本和应用最广泛的分割技术．已被应用于很多的领域。
本次试验着重于对图像的边缘提取和分割。
具体的研究现状以及相关算法将在下面章节具体描述。
第二章数字图像处理技术简介2.1数字图像处理技术发展图像处理技术基本可以分成两大类：模拟图像处理和数字图像处理。
数字图像处理是指将图像信号转换成数字信号并利用计算机进行处理的过程。
其优点是处理精度高，处理内容丰富，可进行复杂的非线性处理，有灵活的变通能力，一般来说只要改变软件就可以改变处理内容。
困难主要在处理速度上，特别是进行复杂的处理。
数字图像处理技术主要包括如下内容：几何处理、算术处理、图像增强、图像复原、图像重建、图像编码、图像识别、图像理解[3]。
数字图像处理技术的发展涉及信息科学、计算机科学、数学、物理学以及生物学等学科，因此数理及相关的边缘学科对图像处理科学的发展有越来越大的影响数字图像处理的早期应用是对宇宙飞船发回的图像所进行的各种处理[4]。
到了70 年代，图像处理技术的应用迅速从宇航领域扩展到生物医学、信息科学、资源环境科学、天文学、物理学、工业、农业、国防、教育、艺术等各个领域与行业，对经济、军事、文化及人们的日常生活产生重大的影响。
2.2 数字图像处理的特点2.2.1 数字图像处理的主要特点（1）目前数字图像处理的信息大多是二维信息，处理信息量很大，因此对计算机的计算速度、存储容量等要求较高。
（2）数字图像处理占用的频带较宽，与语言信息相比，占用的频带要大几个数量级。
所以在成像、传输、存储、处理、显示等各个环节的实现上，技术难度较大，成本也高，这就对频带压缩技术提出了更高的要求。
（3）数字图像中各个像素是不独立的，其相关性大。
因此，图像处理中信息压缩的潜力很大。
（4）由于图像是三维景物的二维投影，一幅图像本身不具备复现三维景物的全部几何信息的能力，很显然三维景物背后部分信息在二维图像画面上是反映不出来的。
因此，要分析和理解三维景物必须作合适的假定或附加新的测量[5]。
在理解三维景物时需要知识导引，这也是人工智能中正在致力解决的知识工程问题。
（5）数字图像处理后的图像一般是给人观察和评价的，因此受人的因素影响较大。
由于人的视觉系统很复杂，受环境条件、视觉性能、人的情绪爱好以及知识状况影响很大，作为图像质量的评价还有待进一步深入的研究。
另一方面，计算机视觉是模仿人的视觉，人的感知机理必然影响着计算机视觉的研究，这些都是心理学和神经心理学正在着力研究的课题。
2.2.2数字图像处理技术的优点（1）再现性好数字图像处理与模拟图像处理的根本不同在于，它不会因图像的存储、传输或复制等一系列变换操作而导致图像质量的退化，只要图像在数字化时准确地表现了原稿，则数字图像处理过程始终能保持图像的再现。
（2）处理精度高按目前的技术，几乎可将一幅模拟图像数字化为任意大小的二维数组，现代扫描仪可以把每个像素的灰度等级量化为16位甚至更高，这意味着图像的数字化精度可以达到满足任一应用需求。
（3）适用面宽图像可以来自多种信息源，从图像反映的客观实体尺度看，可以小到电子显微镜图像，大到航空照片、遥感图像甚至天文望远镜图像。
这些来自不同信息源的图像只要被变换为数字编码形式后，均是用二维数组表示的灰度图像组合而成，因而均可用计算机来处理。
（3）灵活性高数字图像处理不仅能完成线性运算，而且能实现非线性处理，即凡是可以用数学公式或逻辑关系来表达的一切运算均可用数字图像处理实现。
2.3数字图像的处理过程由于数字图像处理的灵活性和方便性，所以数字图像处理已成为图像处理的主流[7]。
常见的数字图像处理有：图像的采集、数字化、编码、增强、恢复、变换、压缩、存储、传输、分析、识别、分割等，其处理流程如图1 所示。
图1（1）图像数字化通过取样和量化将一个以自然形式存在的图像变换为适合计算机处理的数字形式，图像在计算机内部被表示为一个数字矩阵，矩阵中每一元素称为像素。
（2）图像的编码编码的目的是压缩图像的信息量(但图像质量几乎不变) ，以满足传输和存储的要求，为此，可以采用模拟处理技术，再通过模-数转换得到编码，不过多数是采用数字编码技术，其编码方法可以对图像逐点进行加工，也可以对图像施加某种变换或基于区域、特征进行编码。
（3）图像增强图像增强的目的是使图像清晰或将其转换为更适合人或机器分析的形式，常用的图像增强方法有：灰度等级直方图处理、干扰抵制、边缘锐化、伪彩色处理。
（4）图像恢复其目的是除去或减少在获得图像过程中因各种原因产生的退化，可能是光学系统的像差或离焦、摄像系统与被摄物之间的相对运动、电子或光学系统的噪声和介于摄像系统与被摄像物间的大气湍流。
图像输入设备A/D 键盘显示器主计算机 D/A 监视器（5）图像分割将图像划分为一些互不重叠的区域，每一区域是像素的一个连续集，通常采用把像素分入特定区域的区域法和寻求区域之间边界的境界法，这2 种方法都可以利用图像的纹理特性实现图像分割。
（6）图像分析从图像中抽取某些有用的度量、数据或信息，其目的是得到某种数值结果。
图像分析的内容和模式识别、人工智能的研究领域有交叉，但图像分析与典型的模式识别有区别。
图像分析需要用图像分割方法抽取出图像的特征，然后对图像进行符号化的描述，这种描述不仅能对图像中是否存在某一特定对象作出回答，还能对图像内容作出详细描述。
图像处理的各个内容是互相有联系的，一个实用的图像处理系统往往结合几种图像处理技术才能得到所需要的结果，图像数字化是将一个图像变换为适合计算机处理的形式的第1 步，图像编码可用以传输和存储图像。
图像增强和复原可以是图像处理的最后目的，也可以是为进一步的处理作好准备[8]。
通过图像分割得出的图像特征可以作为最后结果，也可以作为下一步图像分析的基础。
2.4数字图像处理研究的内容数字图像处理主要研究的内容有以下几个方面：（1）图像变换由于图像阵列很大,直接在空间域中进行处理,涉及计算量很大.因此,往往采用各种图像变换的方法,如傅立叶变换、沃尔什变换、离散余弦变换等间接处理技术,将空间域的处理转换为变换域处理,不仅可减少计算量,而且可获得更有效的处理（如傅立叶变换可在频域中进行数字滤波处理）.目前新兴研究的小波变换在时域和频域中都具有良好的局部化特性,它在图像处理中也有着广泛而有效的应用。
（2）图像编码压缩图像编码压缩技术可减少描述图像的数据量（即比特数）,以便节省图像传输、处理时间和减少所占用的存储器容量.压缩可以在不失真的前提下获得,也可以在允许的失真条件下进行.编码是压缩技术中最重要的方法,它在图像处理技术中是发展最早且比较成熟的技术。
（3）图像增强和复原图像增强和复原的目的是为了提高图像的质量,如去除噪声,提高图像的清晰度等。
图像增强不考虑图像降质的原因,突出图像中所感兴趣的部分。
如强化图像高频分量,可使图像中物体轮廓清晰,细节明显；如强化低频分量可减少图像中噪声影响。
