一个产品级MCU菜单框架设计

左手的ㄟ右手 2022-10-25 04:50 6阅读 0赞

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转自 | 嵌入式云IOT技术圈

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不知道有多少人折腾过液晶显示的菜单，我觉得很多人都应该搞过，我还记得以前大学参加电子设计竞赛获奖的作品，我就用到了一个12864，里面有菜单功能。

以前可能觉得菜单高大上，其实并不是想象中的复杂，本文为大家分享一个用单色屏做的菜单框架。

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**概述**

代码托管在github：

https://github.com/wujique/stm32f407/tree/sw\_arch

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。

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**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。酷狗百度一番，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：

1.  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。
2.  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。

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**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。

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**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。

## 显示效果 ##

#### 128\*64 OLED ####

![format_png 2][]

![format_png 3][]

#### 128\*128 tft lcd ####

![format_png 4][]

![format_png 5][]

#### 320\*240 tft lcd ####

![format_png 6][]

![format_png 7][]

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**最后说明**

以上菜单框架来源屋脊雀工作室，适合初学者练习。我看下这个菜单框架，其实还有很多改进地方。

我当初大学电子设计竞赛用到类似结构体方式，但我那菜单框架用到了二级指针，可以做到无限极扩展，而且可以指向（跳转）任意菜单，方便按键进入、返回等操作。

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。

**免责声明：**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。

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