一種新的框架式嵌入式UI開發平台

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工業產品的交互界麵開發要求越來越接近於消費領域的產品。選擇一種快速且低成本的嵌入式UI開發方案顯得尤為重要，本文將為您介紹一種新的框架式嵌入式UI開發平台。

1 ． 串口屏

串口屏是指可以通過串口指令控製其顯示的屏幕，如UART（TTL、232、485）、SPI等。若控製引腳較多且之間間存在一定的時序關係則統稱為並口屏。串口屏所有的繪圖、顯示及人機交互都是依靠MCU與串口屏之間的指令、數據傳輸。串口屏最大的優點就是開發便利且大大減少了主控芯片的IO口占用，但為了實現更豐富的顯示效果，串口屏內部需要集成高性能的為處理器，這也使得串口屏的價格比裸屏高出很多。

圖1  簡單串口屏

2010年以前的串口屏大多是通過上位機將要顯示的內容預先下載到屏幕中，然後發送預設指令將各種界麵顯示出來。2014年後，功能更強大的組態屏使串口屏的產業鏈日趨成熟。由於串口屏的顯示依賴其自帶的庫，所以其顯示靈活度在一定程度上依舊受限。

圖2  組態串口屏（圖片來源網絡）

2 ． 嵌入式QT／E

相比於直接使用串口屏，嵌入式的QT／E的靈活度、自由性極大豐富。嵌入式的QT／E可以認為是QT在linux上的的精簡版，它在底層摒棄了Xlib庫以適應嵌入式應用的開發。使用 Qt 隻需一次性開發應用程序，無需重新編寫源代碼，便可跨不同桌麵和嵌入式操作係統部署這些應用程序。

圖3  嵌入式Linux QT／E界麵開發

3 ． 嵌入式emWin

使用QT／E往往需要在微控製器上運行嵌入式操作係統，因此對於MCU的性能有一定的要求。除此之外，若之前未接觸過QT／E，運用起來將花費一定的時間成本。相比之下，emWin更適合於快速、精簡UI的開發。

emWin圖形庫由德國SEGGER公司開發，可為圖形LCD設計提供高級支持，極大簡化了LCD設計並縮短上市時間。為恩智浦ARM微控製器用戶免費提供的emWin圖形庫，以其免費提供商業圖庫、使用簡單、提升MCU運行表現和色彩逼真。

圖4  emWin＿Demo

4 ． AWUI＆AWTK

emWin說明書有一千多頁，對於大多說開發者來說隻是想使用emWin做個交互界麵，需要花費大量的時間學習emWin的API。

為了使emWin更易用，致遠電子在emWin基礎上開發出AWUI，它是基於C＋＋開發的一套MVVM框架，實現了數據綁定、命令綁定和窗口導航等基本功能，並提供豐富的GUI組件。AWUI相對於直接用emwin編程是巨大的飛躍， 因為它使用mvvm編程模型使得界麵與邏輯分離（解耦）。MVVM是由MVC和MVP一路演化而來，它的作用就是實現用戶界麵和業務邏輯的分離，利於隔離變化、自動測試、分工合作。

圖5  AWUI的框架思想

AWUI目前支持Qt和emWin，用Designer編輯界麵，用C＋＋開發ViewModel／Model，讓開發者無需學習Qt和emWin的API最終的應用程序可以在Qt和emWin（要確保emWin上支持該控件）上運行。

基於AWUI，致遠電子計劃年內推出適用範圍更廣、更好用的AWTK。嵌入式UI開發將會以組件的方式集成於AWorks平台中，可在該平台下快速實現交互界麵開發。

圖6  AWUI發展計劃

圖7  AWorks中的UI框架