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嵌入式系统是现代科技领域中不可或缺的一部分
嵌入式系统是现代科技领域中不可或缺的一部分，它们的广泛应用覆盖了从工业控制到消费电子等各个领域。了解嵌入式系统的基础知识是构建复杂系统的关键。让我们从嵌入式系统的定义开始，逐步探索其组成部分、实时系统、逻辑电路、总线电路、电平转换电路、可编程逻辑器件以及信息表示与运算基础等内容。
嵌入式系统包含硬件层、中间层、系统软件层和应用软件层。硬件层包括嵌入式微处理器、存储器、通用设备接口和I/O接口，其中微处理器、电源电路、时钟电路和存储器构成嵌入式核心模块。中间层提供硬件抽象，使系统上层软件开发人员无需关心底层硬件的具体情况。系统软件层包括RTOS、文件系统、GUI、网络系统等模块，而应用软件则由基于实时系统开发的应用程序组成。
嵌入式学习知识点
总线是各种信号线的集合，用于系统内部各部件之间的数据、地址和控制信息传输。总线的参数包括带宽、宽度和频率，其类型包括数据总线、地址总线和控制总线。常见的总线包括ISA总线、PCI总线、IIC总线和CAN总线等。在总线电路中，三态输出的设备可连接到数据总线上，而当负载超过总线负载能力时，需使用缓冲器或驱动器进行处理。总线复用技术可实现数据总线和地址总线的共用，但可能会降低系统速度。
数字集成电路可分为双极型集成电路和金属氧化物半导体。在嵌入式系统中，电平转换电路是至关重要的。当不同部件或设备之间的电平标准不同时，需要使用电平转换电路来实现它们之间的兼容性和通信。常见的数字集成电路包括双极型集成电路（Bipolar Integrated Circuits，如TTL）和金属氧化物半导体（Complementary Metal-Oxide-Semiconductor，CMOS）。TTL电路是一种常见的双极型集成电路，它使用晶体管的饱和和截止区域来表示逻辑高和逻辑低。TTL电路具有高速和可靠性的优点，但其功耗较高。另一方面，CMOS电路采用了互补型晶体管对来实现逻辑门功能，具有低功耗和高集成度的优点，因此在现代嵌入式系统中被广泛使用。
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Qt 是一个强大的跨平台C++应用程序开发框架。
跨平台性： 开发者只需编写一次代码，就能在多种操作系统上编译和运行，包括Windows、macOS、Linux、Android、iOS、嵌入式Linux等，极大地节省了开发成本和时间。
丰富的功能： Qt 不仅提供GUI开发组件（按钮、文本框、表格等），还包含网络通信、数据库访问、XML/JSON解析、多线程、多媒体、传感器访问、OpenGL图形渲染等众多模块。这意味着开发者可以用Qt 完成应用程序的几乎所有功能。
高性能： Qt 是用C++编写的，可以直接编译成本地代码，提供接近原生应用的性能。
易学易用： 虽然是C++框架，但Qt的设计理念非常现代化，提供了信号与槽（Signals & Slots）机制，使得对象之间的通信非常直观和灵活。同时，Qt Creator IDE（集成开发环境）和丰富的文档、示例也降低了学习曲线。
LGPLv3/GPLv3 & 商业许可： Qt 提供了灵活的许可证选择，既有开源的LGPLv3/GPLv3许可，也提供商业许可，满足不同项目和企业的需求。
Qt系统开发的优势
降低开发成本和时间： 一份代码库多平台部署。高性能原生体验： 比基于Web技术或解释型语言的应用更快、更流畅。灵活的UI设计： 强大的QML（Qt Markup Language）和Qt Widgets允许开发者创建高度定制和美观的用户界面。丰富的库支持： 无需引入大量第三方库即可实现大部分常见功能。社区活跃： 拥有庞大而活跃的开发者社区，遇到问题容易找到支持。长期稳定： 经过多年的发展和迭代，Qt 已经非常成熟和稳定。
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由于其强大的跨平台和功能丰富性，Qt 被广泛应用于以下领域：桌面应用程序： 这是Qt **传统的应用领域，如图像处理软件、办公软件、IDE、科学计算工具、数据可视化工具等。
典型案例：
VLC Media Player (部分), WPS Office (Linux版), Shotcut (视频编辑器), Skype
(部分老版本)。嵌入式系统： 在各种智能设备、工业控制、车载信息娱乐系统、医疗设备、智能家电等领域，Qt
凭借其轻量级、高性能和强大的图形渲染能力占据重要地位。典型案例： Tesla车载娱乐系统、LG智能电视、部分工业HMI界面。移动应用程序：
虽然移动平台有各自的原生开发框架，但Qt
也可以用于开发Android和iOS应用，尤其适合那些需要高度定制UI或现有C++代码库迁移的项目。游戏开发： Qt
不直接是游戏引擎，但可以作为游戏界面的开发工具，或用于开发游戏辅助工具、编辑器等。物联网（IoT）应用程序： Qt
可以作为物联网设备的UI和控制层，连接传感器、处理数据。音视频处理： Qt
提供了多媒体模块，可用于开发播放器、音视频编辑工具等。工业控制与自动化： HMI（人机界面）设计、数据监控、设备控制等。
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