ZedBoard学习手记（十） 图形界面控制ZedBoard硬件

懒兔子

这已经是第十篇手记了，在之前的九篇博文中，我们已经做了充足的基础工作，现在终于可以将之前的成果结合在一起了。今天所讨论的内容就是通过QT开发的GUI软件来控制ZedBoard板上的硬件外设，完整的信号链如下：
QT GUI → Linux Driver → AXI Bus → My_GPIO Peripheral → LED & Switch
首先在QT Creator中建立一个QT GUI工程，命名为my_gpio_gui，并如下界面，包括用于显示Switch状态的Label，控制LED的文本框，一个刷新按钮，一个退出按钮。

再按照第六篇中介绍的方法做一个可以调用驱动的接口，只不过这里不是用C，而是C++（只要不做封装，其实都一样）。
传送门：ZedBoard学习手记（六）最后一步？通过上层应用程序调用驱动
新建一个C++文件，名为my_gpio_driver.cpp。该接口文件主要代码包括两个函数，一个读寄存器操作，一个写寄存器操作。
读操寄存器操作代码如下：
int Read_Regs(int reg_num)
{
int my_gpio_fd = 0;
char rd8_buf[4];
int rd32_buf;
QMessageBox msg;
my_gpio_fd = open("/dev/my_gpio_dev", 0);
if(my_gpio_fd<0)
{
msg.setText("[ERROR] Can't open device.");
msg.exec();
return 0;
}
if(read(my_gpio_fd, rd8_buf, sizeof(rd8_buf)) != sizeof(rd8_buf))
{
msg.setText("[ERROR] Read bytes no correct.");
msg.exec();
}
rd32_buf = (int)rd8_buf[reg_num+0] + ((int)rd8_buf[reg_num+1]<<8)
+ ((int)rd8_buf[reg_num+2]<<16) + ((int)rd8_buf[reg_num+3]<<24);
close(my_gpio_fd);
return rd32_buf;
}
这里和之前博客中所讲的C程序调用驱动唯一不同在于，QT的图形界面下没有命令行，无法通过printf打印报错信息。因此兔子定义了一个QmessageBox对话框，通过setText属性设置对话框要显示的内容，通过exec()方法显示对话框。
如果需要，可以进一步包装，比如用Get_SW_Status和Get_LED_Status两个函数来屏蔽具体的寄存器：
int Get_SW_Status()
{
return Read_Regs(0);
}
int Get_LED_Status()
{
return Read_Regs(1);
}
写操作也是一样的，只不过这里只需要写一个寄存器，因此不需要做包装，一步到位。
void Write_LED_Data(int led_dat)
{
int my_gpio_fd = 0;
QMessageBox msg;
my_gpio_fd = open("/dev/my_gpio_dev", 0);
if(my_gpio_fd<0)
{
msg.setText("[ERROR] Can't open device.");
msg.exec();
return;
}
ioctl(my_gpio_fd, 1, led_dat);
close(my_gpio_fd);
}
将my_gpio_driver.cpp保存并加入工程，为之编写相应的头文件my_gpio_driver.h。打开编辑my_gpio_gui.cpp，引用my_gpio_driver.h，按之前讲的方法为界面中的两个按钮添加信号槽。
刷新按钮的代码如下：
void My_GPIO_GUI:n_pushButtonRefresh_clicked()
{
ui->label_SW->setText(QString::number( Get_SW_Status(), 16));
Write_LED_Data(ui->text_LED->text().toInt());
}
意思很简单，就是每当按下刷新按钮时，就把Switch状态寄存器中的数据读出来，以十六进制形式显示在label_SW标签上，再将text_LED文本框中的字符串（实际为几个十进制数字）转换成整数，写入LED控制寄存器中。
退出按钮中使用close()方法关闭整个GUI程序：
void My_GPIO_GUI:n_pushButtonExit_clicked()
{
this->close();
}
代码修改完成后，在PC下运行，发现按下刷新按钮时会弹出报错对话框：“[ERROR] Can't open device”，这是因为PC设备上并没有my_gpio驱动模块。用qmake和make对整个工程进行交叉编译，会生成一个My_GPIO_GUI可执行文件，将其拷贝到ZedBoard上，就可以运行了。
当然要在运行前依次加载my_gpio驱动模块和qt_lib.img运行库。然后在可执行文件目录下通过My_GPIO_GUI –qws指令执行。
这个软件的效果就是，每当按下刷新按钮时，LED状态会根据文本框中输入的数据变化，而上面的标签则显示当前板上Switch的状态。
附上完整工程：
My_GPIO_GUI
最后上图：

设置参数LED=0x0F，SW=0xF0

效果图

设置参数LED=0x55，SW=0xAA

效果图

怎么样，有没有发现这些这些操作其实都是前面已经学到的，当各方面知识齐备时，实现整合实在易如反掌，之前的努力都是有价值的。现在你已经掌握了从AXI总线的自定义外设IP，到Linux驱动程序，再到QT图形用户界面软件这一完整采集、控制数据链的设计方法。
但兔子的学习笔记只是个入门，逻辑、驱动、上层软件各有各的学问，都是需要耐心和毅力来深入学习的，同时还需通过实际操作来知识。正如余秋雨先生所说，读万卷书行万里路，这万里路就是要在实际经历的过程中，回过头来看书中所讲是否符实，是否有谬误之处，应当如何改正，这才是好的学习方法。
在掌握了基本的方法以后，剩下的就是All Programable这一整个广阔的世界，如何做出彩，就要看你如怎样挥想象力了。