32

vesperW · 3月12日

一个产品级MCU菜单框架设计

随着MCU的性能越来越强劲,MCU做GUI也越来越流行,今天给大家分享一个用单色屏做的菜单框架。

开源地址:

https://github.com/wujique/stm32f407/tree/sw_arch 

1、概述

本处所说的菜单是用在128*64这种小屏幕的菜单,例如下面这种,不是彩屏上的GUI。

image.png

2、菜单框架设计

作为一个底层驱动工程师,驱动写完了,是要写硬件测试程序的。这个测试程序,一般给测试部/硬件工程师用来测试硬件, 也会给工厂产线测试准成品。

开始的人偷懒,不想一秒就直接上,所有菜单都这样做,一层套一层。

void test_main(void)
{
    while(1)
    {
        get_key(&key);

        switch(key)
        {
            case 1:
                test_key();
                break;

            case 2:
                test_lcd();
                break;
                ....
        }
    }
}

当菜单越来越多,就开始纠结了,这样写维护不便,看起来也不美,还浪费程序空间。

作为一个天天看《编程之美》的码农,决定改变现状。搜索引擎找了很久,找到了两个参考:《基于二叉树的多层的液晶菜单界面设计》 《基于节点编号的通用树状菜单设计方法与实现.pdf》 按照他们的设计方法,鼓捣了一个版本,能用,挺好,但是也纠结。

因为他们用了树这种数据结构。对于程序运行来说,非常好,效率高。但是对于我来说,菜单代码是一次性的,但是菜单内容,却是会经常改的。让我用人脑去维护一个包含几十个上百个菜单的树,不容易。

想来想去,这些菜单到底有什么不好?对于我来说,为什么不好用?得出下面结论:

  • 管得太宽。菜单,你就管菜单切换就行了,到了最低一层,也就是实际的测试功能,就不要管了。菜单切换是类似的,实际测试都是不同的。比如在菜单中,按键1,是进入第一个菜单。但是在测试中,按键1,功能都不一样。如果菜单连这个也要管,相同动作功能太多,无法进行统一抽象,就很难模块化。
  • 出发点不一样。上面说到的菜单,出发点都是如何设计一个好的菜单数据结构,让程序快速,高效运行。我想要的却是一个容易维护的菜单结构,至于菜单的代码有多乱多纠结,没关系, 而且,几百上千个菜单,就算用轮询的方法,也不过几百us吧,没关系。

3、改进菜单

根据需求,我重新设计了一个菜单结构体

/**
  * @brief  菜单对象
 */
typedef struct _strMenu
{
    MenuLel l;     ///<菜单等级
    char cha[MENU_LANG_BUF_SIZE];   ///中文
    char eng[MENU_LANG_BUF_SIZE];   ///英文
    MenuType type;  ///菜单类型
    s32 (*fun)(void);  ///测试函数

}MENU;

是的,就这么简单,每一个菜单都是这个结构体 用这个结构体填充一个列表,就是我们的菜单了

const MENU EMenuListTest[]=
{
 MENU_L_0,//菜单等级
 "测试程序",//中文
 "test",        //英文
 MENU_TYPE_LIST,//菜单类型
 NULL,//菜单函数,功能菜单才会执行,有子菜单的不会执行

   MENU_L_1,//菜单等级
   "LCD",//中文
   "LCD",        //英文
   MENU_TYPE_LIST,//菜单类型
   NULL,//菜单函数,功能菜单才会执行,有子菜单的不会执行
     MENU_L_2,//菜单等级
     "VSPI OLED",//中文
     "VSPI OLED",        //英文
     MENU_TYPE_FUN,//菜单类型
     test_oled,//菜单函数,功能菜单才会执行,有子菜单的不会执行

     MENU_L_2,//菜单等级
     "I2C OLED",//中文
     "I2C OLED",        //英文
     MENU_TYPE_FUN,//菜单类型
     test_i2coled,//菜单函数,功能菜单才会执行,有子菜单的不会执行


   MENU_L_1,//菜单等级
   "声音",//中文
   "sound",        //英文
   MENU_TYPE_LIST,//菜单类型
   NULL,//菜单函数,功能菜单才会执行,有子菜单的不会执行
     MENU_L_2,//菜单等级
     "蜂鸣器",//中文
     "buzzer",        //英文
     MENU_TYPE_FUN,//菜单类型
     test_test,//菜单函数,功能菜单才会执行,有子菜单的不会执行

     MENU_L_2,//菜单等级
     "DAC音乐",//中文
     "DAC music",        //英文
     MENU_TYPE_FUN,//菜单类型
     test_test,//菜单函数,功能菜单才会执行,有子菜单的不会执行

     MENU_L_2,//菜单等级
     "收音",//中文
     "FM",        //英文
     MENU_TYPE_FUN,//菜单类型
     test_test,//菜单函数,功能菜单才会执行,有子菜单的不会执行


   MENU_L_1,//菜单等级
   "触摸屏",//中文
   "tp",        //英文
   MENU_TYPE_LIST,//菜单类型
   NULL,//菜单函数,功能菜单才会执行,有子菜单的不会执行

     MENU_L_2,//菜单等级
     "校准",//中文
     "calibrate",        //英文
     MENU_TYPE_FUN,//菜单类型
     test_cal,//菜单函数,功能菜单才会执行,有子菜单的不会执行

     MENU_L_2,//菜单等级
     "测试",//中文
     "test",        //英文
     MENU_TYPE_FUN,//菜单类型
     test_tp,//菜单函数,功能菜单才会执行,有子菜单的不会执行

   MENU_L_1,//菜单等级
   "按键",//中文
   "KEY",        //英文
   MENU_TYPE_FUN,//菜单类型
   test_key,//菜单函数,功能菜单才会执行,有子菜单的不会执行

 /*最后的菜单是结束菜单,无意义*/                        
 MENU_L_0,//菜单等级
 "END",//中文
 "END",        //英文
 MENU_TYPE_NULL,//菜单类型
 NULL,//菜单函数,功能菜单才会执行,有子菜单的不会执行
};

这个菜单列表有什么特点和要求呢?1 需要一个根节点和结束节点 2 子节点必须跟父节点,类似下面结构

-----------------------------------------------
根节点
        第1个1级菜单
                       第1个子菜单
                       第2个子菜单
                       第3个子菜单
        第2个1级菜单
                       第1个子菜单
                                     第1个孙菜单
                                     第2个孙菜单
                       第2个子菜单
                       第3个子菜单
        第3个1级菜单
        第4个1级菜单
        第5个1级菜单
结束节点
------------------------------------------------

第2个1级菜单有3个子菜单,子菜单是2级菜单,其中第1个子菜单下面又有2个孙菜单(3级菜单)。

维护菜单,就是维护这个列表,添加删除修改,非常容易。那菜单程序怎么样呢?管他呢。定义好菜单后,通过下面函数运行菜单,

emenu_run(WJQTestLcd, (MENU *)&WJQTestList[0], sizeof(WJQTestList)/sizeof(MENU), FONT_SONGTI_1616, 2);        
  • 第1个参数是在哪个LCD上显示菜单,
  • 第2个是菜单列表,
  • 第3个是菜单长度,
  • 第4个四字体,
  • 第5则是行间距

注意:运行这个菜单需要有rtos,因为菜单代码是while(1)的,陷进去就不出来了。需要有其他线程(TASK)维护系统,例如按键扫描。

4、菜单实现效果

相关文件:emenu.c、emenu.h、emenu_test.c

当前代码:

1实现了双列菜单,用数字键选择进入下一层。每页最多显示8个菜单(4 * 4键盘用1-8键)

2 实现了单列菜单,通过上下翻查看菜单,确认键进入菜单。3 天顶菜单未实现,谁有兴趣可以加上。

3 基于LCD驱动架构,这个简易菜单自适应于多种LCD。

效果如下,有需要的尽管拿去,不用谢。

5、显示效果

image.png

image.png

image.png

image.png

6、最后

本文就分享到这里,感兴趣的读者可以自己写一个菜单框架。

声明:本文素材来源网络,版权归原作者所有。如涉及作品版权问题,请与我联系删除。

END

作者: 屋脊雀工作室
来源:嵌入式专栏

推荐阅读

欢迎大家点赞留言,更多Arm技术文章动态请关注极术社区嵌入式客栈专栏欢迎添加极术小姐姐微信(id:aijishu20)加入技术交流群,请备注研究方向。
推荐阅读
关注数
2852
内容数
191
分享一些在嵌入式应用开发方面的浅见,广交朋友
目录
极术微信服务号
关注极术微信号
实时接收点赞提醒和评论通知
安谋科技学堂公众号
关注安谋科技学堂
实时获取安谋科技及 Arm 教学资源
安谋科技招聘公众号
关注安谋科技招聘
实时获取安谋科技中国职位信息