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  • 2KB內存單片機上實現彩屏GUI控件庫

    [來源] 達內    [編輯] 達內   [時間]2012-12-13

    在單片機上自制系統,可以很好的鍛煉編程能力和架構設計能力。本文將談到2KB內存單片機上實現彩屏GUI控件庫。

    一. 綜述

    嵌入式系統發展日新月異,安卓和ios已然戰勝了當年雄霸天下的塞班,界面是我們特別看重的因素之一。不過你考慮過自己做一套系統,寫一個界面庫么?在單片機上自制系統,可以很好的鍛煉編程能力和架構設計能力。

    這些界面庫都是在底層畫點畫線的驅動程序上實現的,基于我的XMOVE動作感應系統。基本具有硬件無關性。支持彩屏320*240的分辨率,由于考慮不同分辨率的開發過分復雜(想想看你需要計算每個點布局在哪個位置,這對安卓等系統都是大問題),因此我并沒有太過完善的考慮過其他分辨率。

    我已經寫過一篇關于菜單切換和任務實現的文章,本文將介紹我在低內存嵌入式系統上實現的界面GUI庫。當年開發這套界面花費了大量的時間,不過搭載這些界面庫和系統的硬件數量不超過3臺,真是應了那句話:封閉的道路是難以求得長遠的發展的。不過,嵌入式的環境下,定制化和特別化也非常正常。玩么,有什么不可以?!

    雖然功能依舊有限,不能像目前主流嵌入式系統的"美觀":如漸變等,但這是2KB,8MHz的單片機!根本不能實現快速移動,否則會很卡很卡....各種圖片和特效都是我在大四寒假里花了大量時間反復優化的,現在看看,當年的很多工作,如果不拿出來,真的要徹底走入歷史的垃圾筐了。小傷感。

    它有如下特點:

    豐富的控件元素,應對絕大多數場景

    偽多線程顯示(單片機是沒有多線程一說的,因此在視覺上同時更新不同控件是需要一定底層支持的)

    動態界面(簡單滑動和漸隱效果)

    對黑白和彩屏系統都可提供支持

    如果是開發嵌入式界面的同仁,我相信我的文章會給您以一定的啟發。

    下面的視頻演示了動態的效果:

    XMOVE手持終端演示視頻

    二. 基本結構

    可以用如下的結構圖表示整個控件庫:

     

    通過控件組合,可以實現相當復雜的界面顯示,如下圖所示:

    三. 基本函數實現

    考慮到底層驅動并不具有普遍性,我沒有給出底層驅動的接口實現。

    下面的函數給出了一部分GUI基本功能庫的功能函數。

    /*
    函數:BoxGUI(unsigned char *title)
    功能:在LCD上產生覆蓋屏幕的桌面
    參數:無
    */
    void BoxGUI(unsigned char *title) //圖形化界面窗口函數


    /*
    函數:TaskBoxGUI_P(u16 x1,u16 y1,u16 x2,u16 y2,u8 *title)
    功能:在LCD上產生可變大小的任務底框
    參數:(x1,y1)左上角坐標,(X2,Y2)右下角坐標,title為窗口標題
    */
    void TaskBoxGUI_P(u16 x1,u16 y1,u16 x2,u16 y2,u8 *title,u8 MoveEN) //圖形化界面窗口函數


    /*
    函數:ShowMountGUI(u16 x,u16 y,float Mount,u8 Range,u16 Color,u8 Font)
    功能:在LCD上顯示可變位置的浮點值
    參數:(x,y)數字左上角坐標值,mount要顯示的浮點數,range對該數顯示的長度,從左開始
    Color顯示顏色,Font字體類型,參見LCD使用說明
    */

    void ShowMountGUI(u16 x,u16 y,float Mount,u8 Range,u16 Color,u8 Font)

    /*
    函數:void TaskBoxGUI(unsigned char *title)
    功能:在LCD上顯示固定大小和位置的任務底框
    參數:tilte:顯示的標題
    返回值:無
    */
    void TaskBoxGUI(unsigned char *title)

    /*
    函數:unsigned char myListGUI(u8 x,u8 y,u8 ** list, u8 mount)
    功能:在LCD上顯示固定大小,可變位置的列表型菜單界面
    參數:(x,y)要顯示坐標,**list存儲列表的指針數組,mount,要顯示的列表數量,
    注意不能超過數組大小
    返回值:0:表示用戶強行退出,1-mount:返回當前用戶的選擇項(注意:從1開始)
    */
    unsigned char myListGUI(u8 x,u8 y,u8 ** list,u8 *title, u8 MaxMount,u8 LRMaxMount,u8 UDMaxMount,u8 OneLRLength,u8 OneUDLength)
    三. 實際效果展示

    1. 對話框功能:

     

    /*
    函數:unsigned char MessageGui(unsigned char *title,unsigned char *message,unsigned char Type)
    功能:在LCD上顯示固定大小的是非型選擇界面
    參數:*title要顯示的標題,message:要顯示的信息,Type:顯示風格 0:僅有確定項,用于提示,1:有是否兩個選項,2:不經確認的提示項
    返回值:1:用戶選擇是,0,用戶選擇否,若Type==0或2,返回值為1
    */
    unsigned char MessageGui(unsigned char *title,unsigned char *message,unsigned char Type)

    2. 列表控件

    用戶可通過旋轉該終端選取不同項(需陀螺儀支持)

     

    /*
    函數:unsigned char ListGUI(unsigned char** list,unsigned char *title,unsigned char mount)
    功能:在LCD上顯示固定大小和固定位置(在LCD中央)的列表型菜單界面
    參數:參見myListGUI()的函數聲明
    返回值:參見myListGUI()的函數聲明
    */
    unsigned char ListGUI(unsigned char** list,unsigned char *title,unsigned char mount)

    3. 動態曲線控件

    該曲線使用了我自己開發的偽多線程技術,多條曲線可以動態顯示.本圖顯示了三軸加速度曲線實時顯示

    /*
    函數:void CurveDraw(u16 x,u16 y,u16 Wide,u16 Long,u16 unit,u16 Color,u8 *title,float mount,u16 flag)
    功能:LCD顯示曲線控件的圖形函數
    參數:(x,y)要顯示的控件左上角坐標,Wide表示控件寬度(上下計算,像素),LONG:長度(左右計算,像素),Unit:最大可顯示的值,COLOR:要顯示的顏色
    title:顯示的標題,float:顯示浮點值,flag:顯示的位置標記位,當flag==0的時候,控件全部刷新
    返回值:1:顯示成功 0.顯示失敗
    */
    u8 CurveDraw(u16 x,u16 y,u16 Wide,u16 Long,u16 unit,u16 Color,u8 *title,float mount,u16 flag)

    4. 虛擬全鍵盤控件

    我的系統僅僅提供了6個實體按鍵,為了解決復雜鍵盤輸入的問題,使用了虛擬全鍵盤控件。可以通過旋轉改變界面中紅框的位置~當紅框移到虛擬按鍵上時,點選確定即可上屏.

    /*
    函數:u8 VirtualFullKeyBoardInput(u16 x,u16 y,u8* KeyX,u8* KeyY,u8 *Key)
    功能:虛擬全鍵盤的輸入子函數
    參數:(x,y)控件左上角坐標,KeyX,KeyY表示當前在數字鍵盤上的X,Y坐標位置,范圍分別為0-10,0-4,Key為返回的選擇項,具體參見FullKeyBoardData[]數組聲明
    返回值:0:用戶跳出或選擇特殊功能鍵,1:用戶選擇了普通的字符,其用法參見具體代碼
    */

    u8 VirtualFullKeyBoardInput(u16 x,u16 y,u8* KeyX,u8* KeyY,u8 *Key)

    5. 圖表控件

    顯示柱狀圖,隨著菜單項的數量和大小,動態的修改柱狀圖的位置,以獲得最佳顯示效果.

    /*
    函數:u8 HistogramGUI(u8** List,u16* Num,u8 num,u8* title)
    功能:顯示柱狀圖控件
    參數:List,存儲不同享標題的數組,Num存儲不同項的數值的數組,num要顯示的項的數量,title控件標題
    返回值:0:兩數字不同,1:數據相同,
    */
    u8 HistogramGUI(u8** List,u16* Num,u8 num,u8* title)

    6. 滑動條控件

    可用于用戶通過移動滑動手柄位置修改值.

    /*
    函數:u8 SliderGUI(u16 x,u16 y,u16 Length,u8* title,u16 RangeLow,u16 RangeHigh,u8 step,u16* Data)
    功能:滑動模式的數值選擇控件
    參數:(x,y)控件左上角坐標,length,顯示的控件長度(從左到右),RangeLow:數值最低可選值,RangeHigh:數值最高可選值,step:數據選擇步進,data:存儲數據的指針
    返回值:0:控件錯誤或用戶取消選擇,1:用戶成功使用控件,數據存在data中
    */
    u8 SliderGUI(u16 x,u16 y,u16 Length,u8* title,u16 RangeLow,u16 RangeHigh,u8 step,u16* Data)

    7. 時間表顯示控件

    /*
    函數:void clock_GUI(u16 x,u16 y,u16 r,u8 *rdata,u8 TotalFreshEN)
    功能:LCD顯示時間的時鐘控件
    參數:(x,y)要顯示的控件左上角坐標,rdata表示存儲時間的全局變量指針,r表示圓面半徑,注意不要超過LCD允許范圍
    返回值:無
    */
    void clock_GUI(u16 x,u16 y,u16 r,u8 *rdata,u8 TotalFreshEN)

    8. 長整型數字輸入控件

    9. 主菜單顯示控件

    系統目前支持多種菜單樣式,下面的圖給出了其中兩種:

    /*
    函數:void DrawIconAndTitle(u16 x,u16 y,u8 Index, u8 PictSize,u8 Type,u8 TitleOrPict)
    功能:主菜單界面的子函數,用于產生單項
    參數:(x,y)要顯示的控件左上角坐標,Index表示在子菜單列表中的具體位置,PictSize為要顯示的圖片大小,TYPE為反白選項0不反白,1反白,TitleOrPict控制來寫字或畫圖,這樣可以更快
    返回值:無
    */
    void DrawIconAndTitle(u16 x,u16 y,u8 Index, u8 PictSize,u8 Type,u8 TitleOrPict)

    和以下菜單樣式:

    其他控件由于已經在其他相關文章中出現,因此省略.

    四.總結

    本文展示的界面控件僅僅是其中很小的一部分.其他還包括了密碼輸入控件,中文輸入法控件等,限于空間所限沒有一一顯示.這是當年熱火加蛋疼的大四,在沒有代碼提示和簡陋IDE下一行一行的寫出來的代碼庫.這套界面庫的代碼量約為3000行.

    資源下載

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