在20世纪末,生命科学仪器的的快速发展,使得基因、克隆、生物芯片在生命科学领域成为热门话题。很多科学家断言,21世纪将是“生命科学”的新时代。聚合酶链反应(PCR)技术,在生命科学的研究中被认为是最重要的成果。PCR基因扩增仪,就是一种自动完成聚合酶链反应的仪器设备,被广泛应用在生命科学、生物化学、遗传工程、医学诊断、疫情检测和食品科学等领域。本文以PCR基因扩增仪为研究背景,对嵌入式系统和Qt图形界面在基因扩增人机交互中的应用进行了深入研究。通过对主流的几种嵌入式操作系统、嵌入式GUI功能特点的比较和分析,最终采用了ARM11处理器的S3C6410芯片为中央处理单元,以其强大的运算处理能力和丰富的拓展功能为依托,搭载Linux3.0内核的嵌入式Linux操作系统,利用Qt/Embeded图形开发工具,完成了宿主机开发环境的搭建,NFS等服务器的配置,Bootloader的分析与移植,Linux内核的裁剪配置和根文件系统的制作。人机交互界面的开发是在Qt/Embedded平台下完成的。在该部分设计中,对Qt集成开发环境的搭建及目标平台的开发移植过程进行了详细阐述。为了降低开发难度、缩短开发周期,将模块化设计和面向对象的编程方法相结合,确定了PCR基因扩增系统GUI的实现方法和开发流程。详细介绍了基因扩增系统GUI部分的实现过程,包括虚拟机下Ubuntu开发平台的构建,arm-linux-gcc交叉编译器的安装配置,与目标机配套的Qt图形库的编译安装,触摸屏驱动程序的修改与移植,以及系统GUI主要功能界面的设计与实现。本文的创新之处在于采用了"ARM+Linux+Qt"的系统开发方案,集成最新的软硬件资源,借助信号与槽机制,利用双缓冲显示技术,最终开发出了一套友好易用的基因扩增人机交互系统,并具有一定的实用性和应用价值。该系统与传统基于单片机的PCR仪相比在人机交互环节上尤为突出,省去了原来的手动按键调节功能,可以显示在一块液晶屏上,并被安装到PCR仪器上,能够可靠、稳定地运行在Linux系统下,支持触摸屏驱动,操作直观便捷,可拓展性良好,人机界面绚丽美观,基本满足主要模块的功能需求。