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AWorksLP工業(yè)智能物聯(lián)開發(fā)平臺

【應(yīng)用案例】基于AWorksLP的嵌入式系統(tǒng)的交互界面開發(fā)解決方案
1. 串口屏

串口屏是指可以通過串口指令控制其顯示的屏幕,如UART(TTL、232、485)、SPI等。若控制引腳較多且之間間存在一定的時序關(guān)系則統(tǒng)稱為并口屏。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(shù)據(jù)傳輸。串口屏最大的優(yōu)點就是開發(fā)便利且大大減少了主控芯片的IO口占用,但為了實現(xiàn)更豐富的顯示效果,串口屏內(nèi)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(nèi)容預(yù)先下載到屏幕中,然后發(fā)送預(yù)設(shè)指令將各種界面顯示出來。2014年后,功能更強大的組態(tài)屏使串口屏的產(chǎn)業(yè)鏈日趨成熟。由于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(tài)串口屏(圖片來源網(wǎng)絡(luò))
2. 嵌入式QT/E

相比于直接使用串口屏,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(rèn)為是QT在linux上的的精簡版,它在底層摒棄了Xlib庫以適應(yīng)嵌入式應(yīng)用的開發(fā)。使用 Qt 只需一次性開發(fā)應(yīng)用程序,無需重新編寫源代碼,便可跨不同桌面和嵌入式操作系統(tǒng)部署這些應(yīng)用程序。

圖3 嵌入式Linux QT/E界面開發(fā)
3. 嵌入式emWin

使用QT/E往往需要在微控制器上運行嵌入式操作系統(tǒng),因此對于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更適合于快速、精簡UI的開發(fā)。

emWin圖形庫由德國SEGGER公司開發(fā),可為圖形LCD設(shè)計提供高級支持,極大簡化了LCD設(shè)計并縮短上市時間。為恩智浦Arm?微控制器用戶免費提供的emWin圖形庫,以其免費提供商業(yè)圖庫、使用簡單、提升MCU運行表現(xiàn)和色彩逼真。

圖4 emWin_Demo
4.  AWUI&AWTK

emWin說明書有一千多頁,對于大多說開發(fā)者來說只是想使用emWin做個交互界面,需要花費大量的時間學(xué)習(xí)emWin的API。

為了使emWin更易用,致遠電子在emWin基礎(chǔ)上開發(fā)出AWUI,它是基于C++開發(fā)的一套MVVM框架,實現(xiàn)了數(shù)據(jù)綁定、命令綁定和窗口導(dǎo)航等基本功能,并提供豐富的GUI組件。AWUI相對于直接用emwin編程是巨大的飛躍,因為它使用mvvm編程模型使得界面與邏輯分離(解耦)。MVVM是由MVC和MVP一路演化而來,它的作用就是實現(xiàn)用戶界面和業(yè)務(wù)邏輯的分離,利于隔離變化、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編輯界面,用C++開發(fā)ViewModel/Model,讓開發(fā)者無需學(xué)習(xí)Qt和emWin的API最終的應(yīng)用程序可以在Qt和emWin(要確保emWin上支持該控件)上運行。

基于AWUI,致遠電子計劃年內(nèi)推出適用范圍更廣、更好用的AWTK。嵌入式UI開發(fā)將會以組件的方式集成于AWorksLP平臺中,可在該平臺下快速實現(xiàn)交互界面開發(fā)。

圖6 AWUI發(fā)展計劃
圖7 AWorksLP中的UI框架