基于Linux的嵌入式POS的GUI及數據庫研究

POS(PointofSale)是目前各商場(chǎng)、飯店、加油站等廣泛提供的刷卡消費業(yè)務(wù)的輔助工具,位于商場(chǎng)、加油站等地的POS機將獲得的用戶(hù)*的數據(卡號、業(yè)務(wù)資料等)通過(guò)通信線(xiàn)路傳給*服務(wù)處理系統上,經(jīng)過(guò)處理的信息返回到POS機,從而完成用戶(hù)的刷卡消費業(yè)務(wù)。為了實(shí)現上述數據交換過(guò)程,在POS機與銀行主機之間必須進(jìn)行數據通信。

目前使用最廣泛的POS機接入方式是有線(xiàn)接入方式,而有線(xiàn)接入方式主要有兩種:一是基于電話(huà)網(wǎng)的點(diǎn)到點(diǎn)撥號接入方式和基于DDN的專(zhuān)線(xiàn)接入方式。無(wú)線(xiàn)POS機是目前POS機行業(yè)的一項新技術(shù),移動(dòng)性強,平均交易時(shí)間短,并能隨身攜帶。目前在全國各大商場(chǎng)和超市內隨處可見(jiàn)POS刷卡機,但它們大多都是通過(guò)電話(huà)線(xiàn)聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行通信,移動(dòng)性差,不靈活,限制了業(yè)務(wù)發(fā)展。無(wú)線(xiàn)POS機成功的解決了這一難題,它通過(guò)一個(gè)POS和無(wú)線(xiàn)調制解調器的一體機在GPRS/CDMA網(wǎng)上聯(lián)網(wǎng)傳輸信息。

1　Linux下的圖形用戶(hù)開(kāi)發(fā)工具Q t

Qt是Trolltech(挪威)公司的產(chǎn)品。Qt是一個(gè)多平臺的C++圖形用戶(hù)界面應用程序框架,它能給用戶(hù)提供精美的圖形用戶(hù)界面所需要的所有元素,而

且它是基于一種面向對象的思想,所以用戶(hù)對其對象的擴展是相當容易的,并且它還支持真正的組件編程。

在一臺裝有Linux操作系統的機器上建立Qt/Embeded開(kāi)發(fā)環(huán)境:首先需要擁有三個(gè)軟件安裝包: tmake工具安裝包,Qt/Embeded安裝包,Qt的X11版安裝包。

Qt包含了許多支持嵌入式系統開(kāi)發(fā)的工具,其中兩個(gè)最實(shí)用的工具是qmake和Qtdesigner(圖形設計器)。Qt中有三個(gè)主要的基類(lèi):QObject、QapplicaTION和QW idget。

在Qt中編程,利用Signal和Slot進(jìn)行對象之間的通信是Qt的主要特征。它與W indows中的消息機制非常類(lèi)似,但是Signal和Slot機制真正實(shí)現了一種消息的封裝。當對象的狀態(tài)改變時(shí),發(fā)出Signa,l通知所有的Slot接受Signa,l盡管它不知道哪些函數是Slot。一個(gè)Signal可以發(fā)給多個(gè)Slo,t Slot也可以接收多個(gè)Signal。Slot除了可以接收Signal以外,與其他的成員函數沒(méi)有區別。這種機制比使用回調函數要靈活,但是會(huì )減慢程序的運行速度。不過(guò)在現在高速CPU的面前,這種損失是無(wú)足輕重的,而且它還能保證程序的簡(jiǎn)明性和靈活性,非常便利。

QT支持包括Unix、Linux、W indows在內的多種操作系統平臺。Linux下常用的KDE桌面環(huán)境就是基于QT編寫(xiě)的。QT使用了Unicode作為內部編碼,可以同時(shí)支持多種編碼。目前的版本對國際化標準支持非常完備,這就為本地化提供了可能[4]。

2　小型嵌入式數據庫M ySQL /SQLite

SQLite作為一個(gè)嵌入式的數據庫,主要的是程序小(200多K),速度快,支持ANSISQL-92的大部分標準功能。SQLite使用文件作為數據庫,查詢(xún)出的所有記錄都放在內存中,它的sql句法比較簡(jiǎn)單易用,支持的類(lèi)型也比較全。字符串和blob類(lèi)型可以支持4GB的長(cháng)度。它還支持事務(wù)處理。在單用戶(hù)情況下,它的速度是最快的。多用戶(hù)下,速度不及別的數據庫。

特點(diǎn):①支持符合acid(原子性,一致性,隔離性,持久性)特性的事務(wù)處理;②0配置,不需要任何安裝和管理;③符合SQL92的絕大多數標準;④完整的數據庫只存儲在單個(gè)磁盤(pán)文件當中;⑤數據庫文件可以被不同的機器共享,并與字節序無(wú)關(guān);⑥string和BLOB的大小只受到可用內存的限制;⑦總共不到30000行代碼。代碼空間不到250K;⑧比現在的C/S結構的大部分數據庫要快;⑨不依賴(lài)于任何其他的庫;⑩支持數據庫大小可以達到2的41次方,即2個(gè)TB。

SQLite的弱點(diǎn):①沒(méi)有專(zhuān)有的安全措施,數據庫是一個(gè)文件;②沒(méi)有內嵌的壓縮、解壓機制,數據庫文件看上去太大。

MySQL是SQL數據庫管理系統,MySQL是開(kāi)源的,開(kāi)源意味著(zhù)任何人都可以使用和修改該軟件,任何人都可以從Internet上下載和使用MySQL而不需要支付任何費用。MySQL服務(wù)器工作在客戶(hù)/服務(wù)器或嵌入系統中,MySQL數據庫服務(wù)器是一個(gè)客戶(hù)/服務(wù)器系統,它由多線(xiàn)程SQL服務(wù)器組成,支持不同的后端、多個(gè)不同的客戶(hù)程序和庫、管理工具和廣泛的應用程序接口(APIs)。

3　POS系統的硬件配置

POS系統硬件配置,見(jiàn)圖1所示。

4　本POS系統介紹

由于我們使用的是Red hat9自帶的Qtdesigner,由于是處于研究階段,而且是免費的,所以暫時(shí)采用此軟件.此軟件沒(méi)有集成開(kāi)發(fā)環(huán)境(IDE),我們采用Qt的Qt designer畫(huà)出基本的功能,然后由KDevelop修改添加源代碼,通過(guò)Qt自帶的uic(user inteRFace compiler)工具將. ui編譯成. cpp和. h文件,最后通過(guò)修改makefile,達到我們編譯此界面的目的。

(1)需要配置unixODBC,把unixODBC放到/usr/local下,解壓縮,然后運行. /configure,其中需要一些環(huán)境變量參數的設置,系統生成一些makefile文件,運行make將unixODBC編譯,然后make install安裝unix-ODBC,即unixODBC安裝好了。

(2)配置ODBC,選擇數據庫及其驅動(dòng)。

(3)將Qt連接上數據庫,完成連接。

5　開(kāi)發(fā)流程

系統開(kāi)發(fā)流程見(jiàn)圖2所示。

6　具體介紹

本系統針對商場(chǎng)或專(zhuān)賣(mài)店而設計,系統的核心功能模塊是主控模塊,主要是系統初始化,與通信模塊,數據庫,條碼掃描,鍵盤(pán),RFID接口,顯示器及打印機等模塊的連接。另外系統預留,與銀聯(lián)卡及會(huì )員卡端口,以備系統擴展之用。

系統采用消息隊列機制,

系統始終維持兩個(gè)數據庫的運行,主服務(wù)器的中央數據庫和本地單機的小型數據庫。

(1)通信模塊:上傳:主控模塊的響應信息,出錯信息,日志信息,交易信息,數據庫響應,刪除日志響應。下發(fā):控制信息,查詢(xún)日志,刪除日志,查詢(xún),修改,刪除數據庫信息。

其中的主要消息有:①上傳交易信息成功,上傳交易信息失敗;②本地數據庫中無(wú)該商品;③鍵盤(pán)消息的處理,主要是按鍵處理;④寫(xiě)日志成功,寫(xiě)日志失敗;⑤來(lái)自服務(wù)器的控制消息:刪除日志,查詢(xún)當前機器的工作狀態(tài),日志打包發(fā)送至服務(wù)器,本地pos機重啟,關(guān)機等;⑥接受條碼信息;⑦如果本地數據庫無(wú)該商品,向服務(wù)器數據庫發(fā)送查詢(xún)信息。

(2)數據庫SQLite說(shuō)明:①SQLite編譯、安裝;②SQLiteODBC編譯、安裝。這個(gè)要配置SQLite源代碼的目錄。如果出現找不到SQLite的情況,在Makefile文件中加上路徑;③建立SQLite中的一個(gè)數據庫。SQLite文件夾下有個(gè)demo文件,或者參照Readme直接使用SQL語(yǔ)言生成;④系統ODBC配置。在Linux中將剛剛做好的數據庫配置為系統數據源,即讓QT能找到;⑤QT中使用數據顯示組件,選擇上述的數據源,然后組件就可以自動(dòng)顯示數據庫中的數據了。Server端采用MSQL/SQLite+Linux; Client端采用MSQL/SQLite+uCLinux;顯示通過(guò)串口實(shí)現。

(3)數據庫設計:

Server:

①product

PNo　　Name　　DescripTIon　　InstockPrice

TotalNumLeftNum

②sale

ONo Total Date

③order

ONo PNo Saleprice Number

Client:①product

PNo NAME Saleprice

②sale

ONo Total Date

③order

ONo PNo Saleprice Number

使用jdbc測定了sqlite3插入數據的效率,使用整體事務(wù)與不使用整體事務(wù),差別明顯。cpu: 1G,內存:

512MB使用整體事務(wù): 1000000條記錄,需要93s。使用逐個(gè)插入提交事務(wù): 1 min只能處理20條記錄。