开发嵌入式系统的交互界面很难吗？教你一招快速搞定

　　工业产品的交互界面开发要求越来越接近于消费领域的产品。选择一种快速且低成本的嵌入式UI开发方案显得尤为重要，本文将为您介绍一种新的框架式嵌入式UI开发平台。

　　1 . 串口屏

　　串口屏是指可以通过串口指令控制其显示的屏幕，如UART(TTL、232、485)、SPI等。若控制引脚较多且之间间存在一定的时序关系则统称为并口屏。串口屏所有的绘图、显示及人机交互都是依靠MCU与串口屏之间的指令、数据传输。串口屏的优点就是开发便利且大大减少了主控芯片的IO口占用，但为了实现更丰富的显示效果，串口屏内部需要集成高性能的为处理器，这也使得串口屏的价格比裸屏高出很多。

　　图1 简单串口屏

　　2010年以前的串口屏大多是通过上位机将要显示的内容预先到屏幕中，然后发送预设指令将各种界面显示出来。2014年后，功能更强大的组态屏使串口屏的产业链日趋成熟。由于串口屏的显示依赖其自带的库，所以其显示灵活度在一定程度上依旧受限。

　　图2 组态串口屏(图片来源网络)

　　2 . 嵌入式QT/E

　　相比于直接使用串口屏，嵌入式的QT/E的灵活度、自由性极大丰富。嵌入式的QT/E可以认为是QT在linux上的的精简版，它在底层摒弃了Xlib库以适应嵌入式应用的开发。使用 Qt 只需性开发应用程序，无需重新编写源代码，便可跨不同桌面和嵌入式操作系统部署这些应用程序。

　　图3 嵌入式Linux QT/E界面开发

　　3 . 嵌入式emWin

　　使用QT/E往往需要在微控制器上运行嵌入式操作系统，因此对于MCU的性能有一定的要求。除此之外，若之前未接触过QT/E，运用起来将花费一定的时间成本。相比之下，emWin更适合于快速、精简UI的开发。

　　emWin图形库由德国SEGGER公司开发，可为图形LCD设计提供支持，极大简化了LCD设计并缩短上市时间。为恩智浦ARM微控制器用户提供的emWin图形库，以其提供商业图库、使用简单、提升MCU运行表现和色彩逼真。

　　图4 emWin_Demo

　　4 . AWUI&AWTK

　　emWin说明书有一千多页，对于大多说开发者来说只是想使用emWin做个交互界面，需要花费大量的时间学习emWin的API。

　　为了使emWin更易用，致远电子在emWin基础上开发出AWUI，它是基于C++开发的一套MVVM框架，实现了数据绑定、命令绑定和窗口导航等基本功能，并提供丰富的GUI组件。AWUI相对于直接用emwin编程是巨大的飞跃， 因为它使用mvvm编程模型使得界面与逻辑分离(解耦)。MVVM是由MVC和MVP一路演化而来，它的作用就是实现用户界面和业务逻辑的分离，利于隔离变化、自动测试、分工合作。

　　图5 AWUI的框架思想

　　AWUI目前支持Qt和emWin，用Designer编辑界面，用C++开发ViewModel/Model，让开发者无需学习Qt和emWin的API终的应用程序可以在Qt和emWin(要确保emWin上支持该控件)上运行。

　　基于AWUI，致远电子计划年内推出适用范围更广、更好用的AWTK。嵌入式UI开发将会以组件的方式集成于AWorks平台中，可在该平台下快速实现交互界面开发。

　　图6 AWUI发展计划

　　图7 AWorks中的UI框架