2KB內存單片機上實現彩屏GUI控件庫

一. 綜述

嵌入式系統發展突飛猛進，安卓和ios已然打敗了當年雄霸天下的塞班，界面是咱們特別看重的因素之一。不過你考慮過本身作一套系統，寫一個界面庫麼？在單片機上自制系統，能夠很好的鍛鍊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，基於個人XMOVE動做感應系統。基本具備硬件無關性。支持彩屏320*240的分辨率，因爲考慮不一樣分辨率的開發過度複雜（想一想看你須要計算每一個點佈局在哪一個位置，這對安卓等系統都是大問題），所以我並無太過完善的考慮過其餘分辨率。

我已經寫過一篇關於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，定製化和特別化也很是正常。玩麼，有什麼不能夠？！

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，不然會很卡很卡....各類圖片和特效都是我在大四寒假裏花了大量時間反覆優化的，如今看看，當年的不少工做，若是不拿出來，真的要完全走入歷史的垃圾筐了。小傷感。

它有以下特色：

• 豐富的控件元素，應對絕大多數場景

• 僞多線程顯示（單片機是沒有多線程一說的，所以在視覺上同時更新不一樣控件是須要必定底層支持的）

• 動態界面（簡單滑動和漸隱效果）

• 對黑白和彩屏系統均可提供支持

若是是開發嵌入式界面的同仁，我相信個人文章會給您以必定的啓發。

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

能夠用以下的結構圖表示整個控件庫：

經過控件組合,能夠實現至關複雜的界面顯示,以下圖所示:

三. 基本函數實現

考慮到底層驅動並不具備廣泛性，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）左上角座標，(X2,Y2)右下角座標,title爲窗口標題
*/
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)數字左上角座標值，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）要顯示座標，**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. 實際效果展現

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：僅有肯定項，用於提示，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，返回值爲1
*/
unsigned char MessageGui(unsigned char *title,unsigned char *message,unsigned char Type)

2. 列表控件

用戶可經過旋轉該終端選取不一樣項（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

該曲線使用了我本身開發的僞多線程技術,多條曲線能夠動態顯示.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座標，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，控件所有刷新
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

個人系統僅僅提供了6個實體按鍵，爲了解決複雜鍵盤輸入的問題，使用了虛擬全鍵盤控件。能夠經過旋轉改變界面中紅框的位置~當紅框移到虛擬按鍵上時,點選肯定便可上屏.

/*
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)控件左上角座標，KeyX,KeyY表示當前在數字鍵盤上的X,Y座標位置，範圍分別爲0-10,0-4，Key爲返回的選擇項，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,隨着菜單項的數量和大小,動態的修改柱狀圖的位置,以得到最佳顯示效果.

/*
函數：u8 HistogramGUI(u8** List,u16* Num,u8 num,u8* title)
功能：顯示柱狀圖控件
參數：List,存儲不一樣享標題的數組，Num存儲不一樣項的數值的數組，num要顯示的項的數量，title控件標題
返回值：0：兩數字不一樣，1：數據相同，
*/
u8 HistogramGUI(u8** List,u16* Num,u8 num,u8* title)

6. 滑動條控件

可用於用戶經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)控件左上角座標，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座標，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容許範圍
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，用於產生單項
參數：(x,y)要顯示的控件左上角座標，Index表示在子菜單列表中的具體位置，PictSize爲要顯示的圖片大小，TYPE爲反白選項0不反白，1反白,TitleOrPict控制來寫字或畫圖，這樣能夠更快
返回值：無
*/
void DrawIconAndTitle(u16 x,u16 y,u8 Index, u8 PictSize,u8 Type,u8 TitleOrPict)

　和如下菜單樣式：

其餘控件因爲已經在其餘相關文章中出現,所以省略.

四.總結

本文展現的界面控件僅僅是其中很小的一部分.其餘還包括了密碼輸入控件,中文輸入法控件等,限於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爲3000行.