产品级MCU菜单框架设计
2021-03-15
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：
- 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。
- 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。
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。代码托管在github：https://github.com/wujique/stm32f407/tree/sw_arch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
128*128 tft lcd
320*240 tft lcd
总结
类似菜单在我开发的产品上已经推广使用。经测试，可以明显减少测试程序代码量，节省程序空间。并且易于修改和维护。
吉公网安备 22020302000206号