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树莓派Raspberry Pi的嵌入式QT平台

發布時間：2024/3/12 c/c++ 53 豆豆

生活随笔收集整理的這篇文章主要介紹了树莓派Raspberry Pi的嵌入式QT平台小編覺得挺不錯的,現在分享給大家,幫大家做個參考.

在樹莓派上設計桌面應用一般情況會依賴于X11環境，如果是Windows平臺，就目前而言，我們也可以選擇Windows 10 IoT環境進行開發。UWP目前也支持在樹莓派2上進行部署。至于常見的Linux X11或者Wayland環境，相比之下比較冗余，但是QT Emebedded直接利用Framebuffer，顯示GUI，會更加輕便。利用樹莓派 Open GL支持，更可以開發出3D效果，是工業領域開發設計可視化設備的不錯選擇，更是物聯網設備一個比較好的交互方案。

1. 準備工具

我們要在Windows上對QT 5.5進行交叉編譯，所以我們需要準備以下工具：

樹莓派 1代或者2代，官方的Rasbian系統（基于Debian），目前最新版本基于Debian 8 Jessie，我們可以從官方站點下載最新版本?https://downloads.raspberrypi.org/raspbian_latest
下載交叉編譯工具集 cross-toolchain (http://gnutoolchains.com/raspberry/) 。如果你是基于Jessie的Rasbian，選擇?raspberry-gcc-4.9.2-r2.exe。如果是Wheezy，你需要選擇?raspberry-gcc4.6.3.exe。安裝toolchain.

下載MinGW toolchain (http://gnutoolchains.com/mingw32)并安裝，我們需要在Windows中編譯QMake

下載安裝Python 2.7 for Windows (https://www.python.org/ftp/python/2.7.11/python-2.7.11.msi) 并且確保Python執行路徑寫入了系統環境變量PATH
下載QT 5.5 源代碼，http://download.qt.io/archive/qt/5.5/5.5.0/single/

2. 安裝Rasbian

大家可以參考這個鏈接?https://www.raspberrypi.org/documentation/installation/installing-images/windows.md?來安裝Rasbian，不過簡單來講，在Windows下安裝Rasbian只需要用WinfFlashTool 或者?Win32DiskImager 將系統鏡像刷入一張不小于8GB的SD

WinFLASHTool:?http://winflashtool.sysprogs.com/
Win32DiskImager:?https://sourceforge.net/projects/win32diskimager/

將SD插入樹莓派，接上電源和HDMI，啟動系統，默認用戶pi，密碼raspberry登入系統 (建議打開Raspi-config配置系統默認進入CLI，修改管理員密碼，配置GPU內存128MB，然后重啟)。

運行命令進行系統更新。

sudo apt-get update

sudo apt-get upgrade

建議：先預先安裝下面庫，交叉編譯Qt，xcb依賴這些庫，默認Raspbian中可能不帶

sudo apt-get install?libxcb1 libxcb1-dev libx11-xcb1 libx11-xcb-dev libxcb-keysyms1 libxcb-keysyms1-dev libxcb-image0 libxcb-image0-dev libxcb-shm0 libxcb-shm0-dev libxcb-icccm4 libxcb-icccm4-dev libxcb-sync1 libxcb-sync-dev libxcb-render-util0 libxcb-render-util0-dev libxcb-xfixes0-dev libxrender-dev libxcb-shape0-dev libxcb-randr0-dev libxcb-glx0-dev

你可能會碰到某些庫無法下載，你可以手動下載然后通過 dpkg -i 來安裝。

3. 同步Linux環境

在Windows中交叉編譯Qt，需要先同步樹莓派Linux 庫、頭文件到sysroot下。在<sysgcc>\Raspberry\TOOLS中打開?UpdateSysroot.bat??(<sysgcc>為toochain的安裝目錄，例如C:\SysGCC)

在Targeted Linux machine輸入選擇你的樹莓派，如上圖輸入你需要同步的目錄，建議同步/opt目錄?(在輸入框里按 Ctl+Enter換行，直接按Enter默認為開始同步，請注意)，里面包含了OpenGL的頭文件，我們在編譯Qt需要引用。?注意，千萬不要同步/etc目錄，因為他會復寫本地的/etc/ld.so.conf文件，會破化Windows下編譯時的頭文件引用。如果不小心同步了，我們需要重新安裝 ?aspberry-gcc4.6.3.exe?來提取恢復此文件。

4. 配置編譯qmake

我們需要先解壓縮下載下來的qt源碼包，比如解壓縮在C:\qt-everywhere-opensource-src-5.5.0 (可以用7-zip來解壓縮)。或者打開MinGW32下的msys (<sysgcc>\MinGW32\msys\1.0\msys.bat) 進入你的qt代碼下載目錄(例如 C:\download)

然后確認代碼全部解壓縮到當前目錄下，確認gcc和arm-linux-gnueabihf-gcc工具的路徑

如果沒有找到gcc和arm-linux-gnueabihf-gcc，你可以設置你的Windows系統PATH環境變量，加入 c:\SysGCC\Raspberry\bin和c:\SysGCC\MinGW32\bin

打開?qt-everywhere-opensource-src-5.5.0\qtbase\mkspecs\linux-arm-gnueabi-g++下的qmake.conf文件，將所有的arm-linux-gnueabi-替換成arm-linux-gnueabihf-，如下圖：

好了，現在我們可以開始編譯Qt。由于Qmake編譯腳本的一個bug，我們無法直接交叉編譯Raspberry版本，需要分為兩步，先編譯Windows Qmake然后再交叉編譯Raspberry Qt。

打開?qt-everywhere-opensource-src-5.5.0\qtbase\mkspecs\win32-g++?下的qmake.conf文件，在 CXXFLAGS 后面添加?-U__STRICT_ANSI__?標記

輸入下面的命令開始編譯Qmake for Windows

cd /c/download

mkdir qt-build

cd qt-build

../qt-everywhere-opensource-src-5.5.0/configure -platform win32-g++ -xplatform linux-arm-gnueabi-g++ -release -opengl es2 -device linux-rasp-pi2-g++ -sysroot C:/SysGCC/Raspberry/arm-linux-gnueabihf/sysroot -prefix /usr/local/qt5

選擇 'o' Open Source和yes同意GPLV2&3許可證

-opengl es2參數：配置Qt直接使用Raspberry framebuffer 而不是X11

全部配置完成后，你可以用命令?qtbase/bin/qmake -v?檢查下qmake是否配置成功

5. 交叉編譯Qt for Raspberry

現在我們打開?C:\download\qt-everywhere-opensource-src-5.5.0\qtbase\configure?文件，找到3900行左右 "Creating qmake..."，修改為：

if [ '!' -f "$outpath/bin/qmake.exe" ]; then

注意qmake.exe后面的.exe擴展名和最后的then。使用已經編譯好的Windows qmake而不用再去生成qmake

好了，到此我們做好了所有的準備工作，就要開始編譯Qt for Raspberry Pi了。在這之前，建議大家再次確認下是否有遺漏或者錯誤，不然一次編譯就需要十幾個小時，中斷后再來很費時間。

回到msys窗口，進入qt-build目錄，輸入下面的命令開始配置：

同樣輸入 "o" 和 "yes" 使用開源版本和同意許可證內容。

可以忽略出現的警告。但如果出現缺少庫依賴的錯誤，請回到第3步，同步Linux環境，檢查是否已經同步了必要的目錄。檢查是否在Raspbian中遺漏了必須的庫。可以按照輸出提示，去檢查Qt環境的依賴庫，并且在Raspbian中手動安裝，然后再進行一次同步。

你也可以檢查 <sysgcc>\Raspberry\arm-linux-gnueabihf\sysroot\etc\ld.so.conf文件，是否包含了下面配置

/opt/vc/lib
/lib/arm-linux-gnueabihf
/usr/lib/arm-linux-gnueabihf
/usr/lib/arm-linux-gnueabihf/libfakeroot
/usr/local/lib

如果你看到了下面的內容，那么你就可以輸入 make && make install 開始編譯安裝。不出意外，整個過程打開需要15小時左右，具體視機器性能，反正我花了20小時完成所有編譯安裝。默認會安裝到 <sysgcc>\Raspberry\arm-linux-gnueabihf\sysroot\usr\local\qt5 目錄。

6. 同步Qt到Raspbian并測試

等待一天后，編譯安裝完成，我們就可以將安裝在本地PC上的Qt復制到Raspberry中。不建議使用SFTP工具進行上傳，因為SFTP上傳無法將文件屬性復制過去。這里建議使用 toolchain 中自帶的SmarTYY來完成上傳。打開 <sysgcc>\Raspberry\TOOLS\PortableSmartty下的?SmarTTY.exe 工具，配置連接到你的樹莓派。

cd/usr/local

sudomkdirqt5 sudo chown pi qt5

創建Qt 5的安裝目錄，然后打開SmarTYY菜單，選擇上傳目錄。

配置本地目錄為 <sysgcc>\Raspberry\arm-linux-gnueabihf\sysroot\usr\local\qt5，遠程目錄為 /usr/local/qt5，開始上傳

完成后，我們就可以在SSH中進行測試，進入 /usr/local/qt5/examples/widgets/richtext/textedit 運行例子 ./textedit。這時如果你的樹莓派連接著顯示器，你就會看到一個文本編輯器顯示出來，接上鼠標鍵盤，你就可以進行圖形化界面操作了。

SSH端：

樹莓派連接的顯示器：

?

下一篇：適用于樹莓派Raspberry Pi的嵌入式QT平臺(二) -- 在Windows下用Qt Creator開發編譯Raspberry Qt 5應用程序

大部分內容參考自：http://visualgdb.com/tutorials/raspberry/qt/embedded/

接著上篇 "交叉編譯安裝Qt Embedded 5.5"，我們已經成功在Windows上交叉編譯了Raspberry Pi的嵌入式Qt 5.5。那么我們就可以開始開發基于Qt 5的應用程序。接下來，我們需要在Windows上搭建必要的Qt開發工具，首當其沖就是官方的Qt Creator，不僅提供了原生的C++編輯器，Qt界面設計器，而且還可以集成現有的 Qmake, gcc 甚至于Visual Studio C++編譯器來配置編譯Qt項目，自帶的QML解釋器可以快速的將QML內容翻譯成代碼并集成子啊項目中；而且利用自帶的GDB可以進行代碼運行時調試。

下面，我們就利用Windows平臺上的Qt Creator與我們已經準備好的樹莓派中的 Qt 5.5 來集成開發基于Raspberry Pi的Qt Embedded應用程序。過程中，我們需要交叉編譯Raspberry Pi版的GDB用于遠程調試。

1. 準備工作

Qt Creator for Windows：http://download.qt.io/official_releases/qtcreator/3.6/3.6.0/qt-creator-opensource-windows-x86-3.6.0.exe
或者我們也可以下載安裝?Qt 5.5.1 for Windows 32-bit (MinGW 4.9.2)：http://download.qt.io/official_releases/qt/5.5/5.5.1/qt-opensource-windows-x86-mingw492-5.5.1.exe
里面已經帶了Qt Creator
當然，我們也可以選擇Qt for Windows (VS編譯版本)

安裝Qt for Windows，我們可以注冊一個Qt賬號，然后選擇安裝目錄并繼續。

2. 配置編譯環境

安裝完成后，打開Qt Creator。在Creator中的項目，類似于 Xcode，我們需要配置好多種目標環境，不同的項目需要配置指定目標環境，就可以針對目標編譯生成。

打開Tools -> Options...

選擇Devices，點擊Add..增加一個Generic Linux Device，然后Start Wizard，填入設備名字，網絡地址以及用戶名密碼等。

完成后，會自動開始測試設備連接。

然后我們可以開始配置Build & Run，選擇Qt Versions，添加一個Qt Version，選擇我們之前編譯好的Windows下的qmake：

然后添加一個Compiler，選擇Compilers選項卡，Add.. 一個MinGW類型的編譯器，選擇<sysgcc>\Raspberry\bin\arm-linux-gnueabihf-g++.exe

添加一個CMake，<sysgcc>\Raspberry\bin\make.exe

好了，最后我們就需要配置出一個Kit，包含一個目標環境所需要的qmake，設備，CMake，以及配置文件。點擊Kits選項卡：

Device type：Generic Linux Device
Device：選擇你剛才新建的設備
Sysroot：<sysgcc>\Raspberry\arm-linux-gnueabihf\sysroot
Compiler：選擇新建的編譯器
Qt version：選擇Raspberry Pi的Qt
Qt mkspec：<sysgcc>\Raspberry\arm-linux-gnueabihf\sysroot\usr\local\qt5\mkspecs\devices\linux-rasp-pi2-g++
CMake Tool：選擇新建的CMake

保存新的Kit配置。

因為Qt Creator的Debugger GDB需要有Python支持，但是MinGW中提供的GDB均沒有支持Python，所以我們目前無法指定Debugger，需要之后交叉編譯一個Raspebrry Pi支持的GDB with Python才可以作為Debugger來調試。

3. 新建Qt for Raspberry Pi項目并編譯測試

點擊 File -> New File or Project，打開新建項目向導，選擇Qt Widgets項目模板，填入項目名稱，務必在Kit Selection中選擇才新建的Kit環境。

完成代碼后，我們可以通過左下側的編譯運行按鈕直接編譯輸出到Raspberry Pi

目前我們只能使用Run，還無法使用調試器。我們可以打開Qt Examples中的項目來進行測試。

上篇講到“在Windows下用Qt Creator開發編譯Raspberry Qt 5應用程序”，由于目前Qt Creator所支持的GDB需要有Python支持，但是目前MinGW中的GDB都是無Python支持的，所以我們需要自己下載GDB代碼并且編譯成針對Raspberry Pi支持Python的版本。

1. 準備工作

下載MinGW最新版本：https://sourceforge.net/projects/mingw/files/Installer/?從sourceforge下載?mingw-get-setup.exe，這是一個MinGW軟件包安裝管理器，類似于Debian上的新得利包管理器，有一個GUI版本可以可視化的管理安裝MinGW環境的軟件包
從 Qt 站點下載?http://download.qt.io/development_releases/qtcreator/3.6/3.6.0-rc1/qt-creator-opensource-src-3.6.0-rc1.zip?下載Qt Creator 代碼，里面包含了配置編譯GDB的腳本。
從GNU站點下載GDB源碼(推薦GDB 7.1.0)：http://ftp.gnu.org/gnu/gdb/gdb-7.10.tar.xz
從 Qt 站點下載GDB所依賴的Python 2.7庫：http://download.qt.io/development_releases/prebuilt/gdb/build-prerequisites/python.zip
從其他站點下載其他所依賴的庫源碼：
- libiconv 1.14：?http://ftp.gnu.org/pub/gnu/libiconv/libiconv-1.14.tar.gz
- expat 2.1.0：?https://sourceforge.net/projects/expat/files/expat/2.1.0/expat-2.1.0.tar.gz/download

解壓縮Qt Creator源碼，放入C:\Download目錄，并且將其他下載的庫及代碼放入?C:\Download\qt-creator-opensource-src-3.6.0-rc1\dist\gdb\source?(在gdb目錄下新建一個source目錄)

2. 配置編譯環境

有人要說，為什么不用之前toolchain for Windows的MinGW32來編譯，因為經過本人多次嘗試，發現toolchain中的MinGW版本過低，有一個time.h的結構體聲明bug導致我們GDB編譯無法進行。所以我們需要更新到最新的MinGW版本來編譯GDB

安裝MinGW-get到C:\MinGW

完成后打開?C:\MinGW\bin\mingw-get.exe，選擇 Basic Setup->勾選右側列表中 mingw-developer-toolkit， mingw32-base，mingw32-gcc-g++以及msys-base軟件包，點擊菜單Installation->Apply Changes 完成軟件包的安裝。

安裝軟件完成后，打開?C:\MinGW\msys\1.0\msys.bat 進入MinGW shell環境。

3. 配置編譯GDB with Python for Win/Linux/ARM

打開?C:\Download\qt-creator-opensource-src-3.6.0-rc1\dist\gdb\Makefile.mingw?文件

在targets那一行添加Raspberry Pi的ABI：arm-linux-gnueabihf，然后保存文件。打開msys shell，進入目錄?C:\Download\qt-creator-opensource-src-3.6.0-rc1\dist\gdb，make這個Makefile.mingw開始編譯：

注意：過程中可能會下載一些軟件包，確保你的網絡連接的穩定，有條件的可以FQ連上VPN。如果下載一直出現問題，則可以選擇手動下載那些軟件包放入source目錄中。

當編譯打包全部完成后(大概會花一個小時編譯)，你可以在?C:\Download\qt-creator-opensource-src-3.6.0-rc1\dist\gdb\qtcreator-gdb-7.10?找到編譯好的GDB，并且也有一個打包好的?qtcreator-gdb-7.10-mingw32_nt-6.2-i686.tar.gz?在\dist\gdb目錄下。

4. 在Qt Creator中配置并聯機調試Qt for Raspberry Pi應用

打開Qt Creator，進入Tools->Options...->Build & Run->Debugger，添加一個Debugger，選擇剛才編譯出來的gdb.exe，如下圖，保存后。

打開Kits，選擇之前配置好的Rasspberry Pi的開發Kit，在Debugger下選擇配置好的Debugger，點擊OK保存關閉。

好了，至此，Qt Creator就可以使用按鈕進行聯機調試，可以設置斷點，查看運行時內存，線程狀態。GDB會向Raspberry Pi推送一個gdbserver，并且聯合本地的GDB進行調試。下面面是我調試一個Qt for Raspberry Pi應用時的截圖：

總結

以上是生活随笔為你收集整理的树莓派Raspberry Pi的嵌入式QT平台的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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