🥇 Qt लाई STM32 मा पोर्ट गर्दै

शुभ दिउँसो हामी परियोजनामा छौं Embox STM32F7-Discovery मा Qt सुरु गरियो र यसको बारेमा कुरा गर्न चाहन्छु। यसअघि हामीले कसरी प्रक्षेपण गर्न सफल भयौं भनेर बताइसकेका छौं OpenCV.

Qt एक क्रस-प्लेटफर्म फ्रेमवर्क हो जसले ग्राफिकल कम्पोनेन्टहरू मात्र समावेश गर्दैन, तर QtNetwork, डाटाबेसहरूसँग काम गर्नका लागि कक्षाहरूको सेट, स्वचालनका लागि Qt (IoT कार्यान्वयनका लागि सहित) र अन्य धेरै कुराहरू समावेश गर्दछ। Qt टोली इम्बेडेड प्रणालीहरूमा Qt प्रयोग गर्ने बारे सक्रिय छ, त्यसैले पुस्तकालयहरू धेरै कन्फिगर योग्य छन्। यद्यपि, भर्खरैसम्म, थोरै व्यक्तिहरूले Qt लाई माइक्रोकन्ट्रोलरहरूमा पोर्ट गर्ने बारे सोचेका थिए, सायद यस्तो कार्य गाह्रो देखिन्छ - Qt ठूलो छ, MCU हरू साना छन्।

अर्कोतर्फ, यस समयमा मल्टिमिडियासँग काम गर्न डिजाइन गरिएका माइक्रोकन्ट्रोलरहरू छन् र पहिलो पेन्टियमहरू भन्दा उच्च छन्। लगभग एक वर्ष पहिले, Qt ब्लग देखा पर्यो पोस्ट। विकासकर्ताहरूले RTEMS OS को लागि Qt को पोर्ट बनाए, र stm32f7 चल्ने धेरै बोर्डहरूमा विजेटहरू सहित उदाहरणहरू सुरु गरे। यो हामीलाई चासो थियो। यो उल्लेखनीय थियो, र विकासकर्ताहरू आफैले यसको बारेमा लेख्छन्, कि Qt STM32F7-Discovery मा ढिलो छ। हामी सोचिरहेका थियौं कि हामी Embox अन्तर्गत Qt चलाउन सक्छौं, र विजेट मात्र कोर्दैनौं, तर एनिमेसन चलाउन सक्छौं।

Qt 4.8 लामो समयको लागि Embox मा पोर्ट गरिएको छ, त्यसैले हामीले यसलाई प्रयास गर्ने निर्णय गर्यौं। हामीले चाल ब्लक अनुप्रयोग रोज्यौं - स्प्रिंगी एनिमेसनको उदाहरण।

QEMU मा Qt चाल ब्लकहरू

सुरु गर्नको लागि, हामी Qt कन्फिगर गर्छौं, यदि सम्भव छ भने, एनिमेसन समर्थन गर्न आवश्यक घटकहरूको न्यूनतम सेटको साथ। यसको लागि त्यहाँ "-qconfig न्यूनतम, सानो, मध्यम ..." विकल्प छ। यसले Qt बाट धेरै म्याक्रोहरूसँग कन्फिगरेसन फाइल जडान गर्दछ - के सक्षम गर्ने / के असक्षम गर्ने। यो विकल्प पछि, हामी कन्फिगरेसनमा अन्य झण्डाहरू थप्छौं यदि हामी केहि अन्य असक्षम गर्न चाहन्छौं। यहाँ हाम्रो एक उदाहरण हो कन्फिगरेसन.

Qt ले काम गर्नको लागि, तपाईंले OS अनुकूलता तह थप्नुपर्छ। एउटा तरिका QPA (Qt प्लेटफर्म एब्स्ट्रेक्शन) लागू गर्नु हो। हामीले Qt मा समावेश गरिएको रेडिमेड fb_base प्लगइनलाई आधारको रूपमा लियौं, जसको आधारमा लिनक्सका लागि QPA काम गर्दछ। नतिजा एउटा सानो प्लगइन हो जसलाई emboxfb भनिन्छ, जसले Qt लाई Embox को फ्रेमबफर प्रदान गर्दछ, र त्यसपछि यो कुनै बाहिरी मद्दत बिना त्यहाँ आकर्षित हुन्छ।

यो प्लगइन सिर्जना गर्ने जस्तो देखिन्छ

QEmboxFbIntegration::QEmboxFbIntegration()
    : fontDb(new QGenericUnixFontDatabase())
{
    struct fb_var_screeninfo vinfo;
    struct fb_fix_screeninfo finfo;
    const char *fbPath = "/dev/fb0";

    fbFd = open(fbPath, O_RDWR);
    if (fbPath < 0) {
        qFatal("QEmboxFbIntegration: Error open framebuffer %s", fbPath);
    }
    if (ioctl(fbFd, FBIOGET_FSCREENINFO, &finfo) == -1) {
        qFatal("QEmboxFbIntegration: Error ioctl framebuffer %s", fbPath);
    }
    if (ioctl(fbFd, FBIOGET_VSCREENINFO, &vinfo) == -1) {
        qFatal("QEmboxFbIntegration: Error ioctl framebuffer %s", fbPath);
    }
    fbWidth        = vinfo.xres;
    fbHeight       = vinfo.yres;
    fbBytesPerLine = finfo.line_length;
    fbSize         = fbBytesPerLine * fbHeight;
    fbFormat       = vinfo.fmt;
    fbData = (uint8_t *)mmap(0, fbSize, PROT_READ | PROT_WRITE,
                             MAP_SHARED, fbFd, 0);
    if (fbData == MAP_FAILED) {
        qFatal("QEmboxFbIntegration: Error mmap framebuffer %s", fbPath);
    }
    if (!fbData || !fbSize) {
        qFatal("QEmboxFbIntegration: Wrong framebuffer: base = %p,"
               "size=%d", fbData, fbSize);
    }

    mPrimaryScreen = new QEmboxFbScreen(fbData, fbWidth,
                                        fbHeight, fbBytesPerLine,
                                        emboxFbFormatToQImageFormat(fbFormat));

    mPrimaryScreen->setPhysicalSize(QSize(fbWidth, fbHeight));
    mScreens.append(mPrimaryScreen);

    this->printFbInfo();
}

र यो redrawing जस्तो देखिने छ

QRegion QEmboxFbScreen::doRedraw()
{
    QVector<QRect> rects;
    QRegion touched = QFbScreen::doRedraw();

    DPRINTF("QEmboxFbScreen::doRedrawn");

    if (!compositePainter) {
        compositePainter = new QPainter(mFbScreenImage);
    }

    rects = touched.rects();
    for (int i = 0; i < rects.size(); i++) {
        compositePainter->drawImage(rects[i], *mScreenImage, rects[i]);
    }
    return touched;
}

नतिजाको रूपमा, मेमोरी साइजको लागि कम्पाइलर अप्टिमाइजेसनको साथ -Os सक्षम गरियो, पुस्तकालय छवि 3.5 एमबी भयो, जुन निश्चित रूपमा STM32F746 को मुख्य मेमोरीमा फिट हुँदैन। हामीले पहिले नै OpenCV को बारेमा हाम्रो अर्को लेखमा लेखेका छौं, यस बोर्डमा छ:

१ एमबी रोम
320 KB RAM
8 MB SDRAM
१६ एमबी QSPI

QSPI बाट कोड कार्यान्वयनको लागि समर्थन पहिले नै OpenCV मा थपिएको हुनाले, हामीले QSPI मा सम्पूर्ण Embox c Qt छवि लोड गरेर सुरु गर्ने निर्णय गर्यौं। र हुर्रे, सबै कुरा QSPI बाट तुरुन्तै सुरु भयो! तर OpenCV को मामला मा, यो धेरै ढिलो काम गर्छ कि बाहिर आयो।

त्यसकारण, हामीले यसलाई यसरी गर्ने निर्णय गर्‍यौं - पहिले हामी छविलाई QSPI मा प्रतिलिपि गर्छौं, त्यसपछि यसलाई SDRAM मा लोड गर्छौं र त्यहाँबाट कार्यान्वयन गर्छौं। SDRAM बाट यो अलि छिटो भयो, तर QEMU बाट अझै टाढा छ।

अर्को, त्यहाँ फ्लोटिंग बिन्दु समावेश गर्ने विचार थियो - आखिर, Qt ले एनिमेसनमा वर्गहरूको निर्देशांकहरूको केही गणना गर्दछ। हामीले प्रयास गर्यौं, तर यहाँ हामीले कुनै देखिने त्वरण प्राप्त गर्न सकेनौं, यद्यपि भित्र लेख Qt विकासकर्ताहरूले दाबी गरे कि FPU ले टचस्क्रिनमा "ड्र्यागिङ एनिमेसन" को गतिमा उल्लेखनीय वृद्धि दिन्छ। त्यहाँ मूभब्लकहरूमा उल्लेखनीय रूपमा कम फ्लोटिंग बिन्दु गणना हुन सक्छ, र यो विशिष्ट उदाहरणमा निर्भर गर्दछ।

सबैभन्दा प्रभावकारी विचार फ्रेमबफरलाई SDRAM बाट आन्तरिक मेमोरीमा सार्नु थियो। यो गर्नको लागि, हामीले स्क्रिन आयामहरू 480x272 होइन, तर 272x272 बनायौं। हामीले A8R8G8B8 बाट R5G6B5 मा रङको गहिराई पनि घटाएका छौं, यसरी एक पिक्सेलको साइजलाई 4 देखि 2 बाइट्समा घटाएर। परिणामस्वरूप फ्रेमबफर आकार 272 * 272 * 2 = 147968 बाइट्स हो। यसले महत्त्वपूर्ण त्वरण दियो, सायद सबैभन्दा उल्लेखनीय रूपमा, एनिमेसन लगभग सहज भयो।

नवीनतम अप्टिमाइजेसन RAM बाट Embox कोड र SDRAM बाट Qt कोड चलाउन थियो। यो गर्नको लागि, हामी पहिले, सामान्य रूपमा, स्थिर रूपमा Qt सँग Embox लिंक गर्छौं, तर हामी पुस्तकालयको पाठ, rodata, डेटा र bss खण्डहरू QSPI मा राख्छौं ताकि त्यसपछि यसलाई SDRAM मा प्रतिलिपि गर्नुहोस्।

section (qt_text, SDRAM, QSPI)
phdr	(qt_text, PT_LOAD, FLAGS(5))

section (qt_rodata, SDRAM, QSPI)
phdr	(qt_rodata, PT_LOAD, FLAGS(5))

section (qt_data, SDRAM, QSPI)
phdr	(qt_data, PT_LOAD, FLAGS(6))

section (qt_bss, SDRAM, QSPI)
phdr	(qt_bss, PT_LOAD, FLAGS(6))

ROM बाट Embox कोड कार्यान्वयन गरेर, हामीले एक उल्लेखनीय प्रवेग पनि प्राप्त गर्यौं। नतिजाको रूपमा, एनिमेसन एकदम सहज भयो:

अन्तमा, लेख तयार गर्दा र विभिन्न एम्बक्स कन्फिगरेसनहरू प्रयास गर्दा, यो पत्ता लाग्यो कि QT moveblocks ले QSPI बाट SDRAM मा फ्रेमबफरको साथ राम्रो काम गर्दछ, र बाधा निश्चित रूपमा फ्रेमबफरको आकार थियो! स्पष्ट रूपमा, प्रारम्भिक "स्लाइड शो" लाई पार गर्न, फ्रेमबफरको आकारमा सामान्य कमीको कारण २-गुना एक्सेलेरेशन पर्याप्त थियो। तर विभिन्न द्रुत मेमोरीहरूमा मात्र एम्बक्स कोड स्थानान्तरण गरेर यस्तो परिणाम प्राप्त गर्न सम्भव थिएन (त्वरण 2 थिएन, तर लगभग 2 पटक)।

यो आफैलाई कसरी प्रयास गर्ने

यदि तपाइँसँग STM32F7-Discovery छ भने, तपाइँ आफैलाई Embox अन्तर्गत Qt चलाउन सक्नुहुन्छ। तपाईं हाम्रो मा यो कसरी गरिन्छ पढ्न सक्नुहुन्छ विकी.

निष्कर्षमा

नतिजाको रूपमा, हामीले Qt सुरु गर्न व्यवस्थित गर्यौं! कार्यको जटिलता, हाम्रो विचारमा, केहि हदसम्म बढाइचढाइ छ। स्वाभाविक रूपले, तपाईंले माइक्रोकन्ट्रोलरहरूको विशिष्टतालाई ध्यानमा राख्नुपर्छ र सामान्यतया कम्प्युटर प्रणालीहरूको वास्तुकला बुझ्नुपर्छ। अप्टिमाइजेसन नतिजाहरूले कम्प्युटि system प्रणालीमा अवरोध प्रोसेसर होइन, तर मेमोरी हो भन्ने ज्ञात तथ्यलाई औंल्याउँछ।

यस वर्ष हामी महोत्सवमा सहभागी हुनेछौं TechTrain। त्यहाँ हामी तपाईंलाई थप विस्तारमा बताउनेछौं र माइक्रोकन्ट्रोलरहरूमा Qt, OpenCV र हाम्रा अन्य उपलब्धिहरू देखाउनेछौं।

स्रोत: www.habr.com

STM32 मा Qt पोर्ट गर्दै

यो आफैलाई कसरी प्रयास गर्ने

निष्कर्षमा

एक टिप्पणी थप्न Отменить ответ