(1) Qt/Embedded和Qtopia体系结构
Qt/Embedded是Trolltech公司开发的面向嵌入式系统的Qt版本，与X11版本的Qt在最大程度上接口兼容，采用帧缓存（framebuffer）作为底层图形接口。Qt/Embedded类库完全采用C++封装，并且有着丰富的控件资源以及较好的可移植性，大范围的Qt/Embedded API可用于多种开发项目。Qt/Embedded的实现结构如图(2)所示：
图(2) Qt/Embedded实现结构
Qt/Embedded的底层图形引擎基于framebuffer。 framebuffer是一种驱动程序接口，它将显示设备抽象为帧缓冲区[4]。该驱动程序的设备文件一般是/dev/fb0、/dev/fb1等。对用户而言，它和/dev下的其他设备没有什么区别，用户可以把framebuffer看成一块内存，既可以从这块内存中读取数据，也可以向其中写入数据，而写操作立即反应在屏幕上。为运行Qt/Embedded，嵌入式Linux内核要支持framebuffer。
Qt/Embedded是Qt的面向嵌入式应用的简化版本，它包括一组完备的GUI类、操作系统封装、数据结构类、功能类和组合类。大部分Qt的应用程序可以经过简单的编译与重设窗口大小移植到Qt/Embedded。
Qtopia是基于QT/Embedded开发的一个嵌入式的窗口系统和应用程序集，如地址本、图像浏览、Media播放器等，还包括娱乐和配置工具，广泛用于PDA等掌上设备。
(2) Qt/Embedded和Qtopia的交叉编译与运行
整个GUI系统的构建需要对Qt/Embedded、Qtopia依次分别编链，然后有机地整合在一起。Qt/Embedded为Qtopia提供了底层支持，GUI系统的图形库窗口组建都由Qt/Embedded实现。
在构建GUI时用于Qt开发的典型工具如下：
l tmake：跨平台的Makefile生成器。
l moc：用于Qt C++扩展的metra-object编译器。
l uic：从XML文件生成代码的用户界面编译器。
l designer：用于设计窗口组建的应用程序。
Qtopia的开发工具包SDK（Software Development Kit）是Qtopia开发环境的核心部分，编译后得到创建应用程序所需的软件包如下：
l qvfb(virtual frame buffer)：X窗口用来运行和测试Qtopia应用程序的系统程序。
l qpe(Qtopia executable)：用来处理所有的用户程序界面[2,5]。
由于我们使用的是ARM CPU，因此需要对Qt/Embedded和Qtopia开发工具包进行交叉编译。本文使用arm-linux-gcc-3.3.2来建立交叉编译环境。为了对Qt/Embedded和Qtopia进行交叉编译，需要使用如下的源码树：
l tmake-1.13.tar.gz：用来得到tmake工具。
l qt-embedded-2.3.7.tar.gz：Qt的嵌入式版本。
l qt-x11-2.3.2.tar.gz：Qt的X11版本。
l qtopia-free-1.7.0.tar.gz：官方网站提供的Qtopia免费版。
l e2fsprogs-1.38.tar.gz：为了得到qtopia所需的uuid.h和libuuid.so。
假设将上述源码树放在同一目录下，例如：/root/qtopia，并依次解压，然后进行编译，步骤如下：
①设定tmake的环境变量如下：
export TMAKEPATH=/root/qtopia/tmake-1.13/lib/qws/linux-arm-g++
此处指定了tmake在生成Makefile时使用arm交叉编译。
②编译qt-x11，其目的是生成moc、uic、qvfb、designer，并将它们放在qt-embedded\bin目录下。
③配置qt-embedded编译选项，命令为：
./configure -platform linux-arm-g++ -qconfig qpe -qvfb -depths 4,8,16,32.
此处-platform linux-arm-g++表示在arm平台上进行交叉编译；-qconfig local表示使用src/tools/qconfig-local.h；-depths 4,8,16,32表示需要qt支持的显示颜色深度。
④使用make命令编译qt-embedded，用来生成Qt库(libqte.so)。
⑤配置并交叉编译Qtopia，生成应用程序以及桌面环境。
假设编译完成后将qt和qtopia相关的库及所需文件分别存放于目标板文件系统的/opt/qt和/opt/qtopia下，运行Qtopia的方法是：
①设置QTDIR、QPEDIR和键盘鼠标等环境变量
export QTDIR=/opt/qt
export QPEDIR=/opt/qtopia
export QWS_KEYBOARD=USB:/dev/input/event1
export QWS_MOUSE_PROTO=USB:/dev/input/mouse0
②开启qpe，也就是在Linux图形模式下执行/opt/qtopia/bin/qpe &
这样就可以在显示终端上看到qtopia桌面环境了。
4 Qt/Embedded和Qtopia下应用程序的实现
(1) Qt/Embedded应用程序的实现
Qt是一个创建GUI程序的C++类库，编写Qt应用程序的主要工作是基于已有的Qt类编写用户类。Qt应用程序的设计使用基于工程的方法，并通过.pro文件进行工程管理。实现应用程序的第一步是编写.pro文件，然后使用tmake根据该文件生成Makefile，最后进行源代码的编写。tmake的语法如下：
tmake *.pro –o Makefile
.pro的具体内容可以参考/qt/examples/下其他应用程序的.pro文件。
在本项目的研究中，需要涉及基本的窗口构建、应用程序的调用、图像背景的显示以及中文显示，下面对此进行详细阐述。
构建主窗口
Qt拥有众多的窗口部件，如按钮、菜单、滚动条和应用程序窗口等，它们组合起来可以创建各种用户界面。QWidget 是所有用户界面对象的基类，窗口部件是QWidget或其子类的实例。
创建主窗口先要在main.cpp函数中创建QApplication类型的对象。QApplication类管理图形用户界面应用程序的控制流和主要设置，它包含主事件循环，在其中来自窗口系统和其它资源的所有事件被处理和调度，它也处理应用程序的初始化和结束，并提供对话管理。对于任何一个使用Qt图形用户界面应用程序，都正好存在一个QApplication对象。然后定义主窗口变量，并通过QApplication类型的函数调用主窗口变量来启动主窗口。
创建主窗口部件最常用的方法是基于QWidget或QDialog类创建一个用户类。QDialog类是对话框窗口的基类，主要用于短期任务以及和用户进行简要通讯的顶级窗口。在本程序中使用QWidget类创建用户类，并使用户类通过公有继承派生于Qwidget类。
在构建窗口时需要注意用户界面的风格和布局。Qt提供了Windows、WindowsXP、Motif、MotifPlus、CDE、Platinum、SGI和Mac的内置风格。自定义风格可以通过继承QStyle、QCommonStyle或其他QCommenStyle类来完成。应用程序的风格可以如下设置：
QApplication::setStyle（new MyCustomStyle）
在布局上Qt提供了布局管理器来组织父部件区域中的子部件，Qt内建的布局管理器有QHBoxLayout，QVBoxLayout和QGridLayout，而且布局也可以嵌套在任意层。例如使用QHBoxLayout（按行放置部件）的部件管理器为例在窗口水平放置两个按钮B1和B2的代码如下：
QHBoxLayout *hbox = new QHBoxLayout(this);
Hbox->addWidget(B1);
Hbox->addWidget(B2);