使用单色显示屏的嵌入式产品有必要上GUI吗?

在电子货架标签(ESL)、电子词典、计算器、血氧仪、标签打印机、收银机等嵌入式产品中,基于成本原因处理器使用资源受限的MCU(如8bit MCU,基于ARM Cortex M0内核或者ARM Cortex M0+内核低成本MCU),显示屏多采用小尺寸、低分辨率的黑白TN-LCD,电子墨水屏,或者单色OLED。

这些使用单色显示屏的电子产品有必要使用GUI吗?

下面盘点几款移植简单,对资源要求极低,适合于单色显示屏的GUI。

1. SimpleGUI

SimpleGUI是一款针对单色显示屏设计的接口库。

特征

SimpleGUI相比于传统的GUI框架,SimpleGUI移除了诸如心跳、绘图缓冲、图层等概念,仅提供各种各样的绘图接口、以及由这些绘图接口绘制出的更复杂的图形组件,以此来降低整整体对系统资源的需求。

设计目标

SimpleGUI在尽可能减小资源消耗的前提下,提供以下功能:

  • 点、线、基本几何图形、单色位图、文字等的绘制功能。
  • 列表、进度条、滚动条、提示框、曲线图等复杂部件的显示功能。
  • 单色显示屏模拟环境,方便脱离硬件平台进行部分GUI开发。

SimpleGUI面向的是单色显示屏,这种屏幕因为像素密度不高,单屏幕能显示的内容有限,所以,面向此类平台的SimpleGUI就舍弃了诸如图层、窗口、阴影等的实现,希望能用尽可能少的元素,兼顾美观的同时在屏幕上表现尽可能多的内容。

SimpleGUI的另一个目标就是轻量化,希望能尽可能减少对资源的消耗,所以暂时没有引入对文件字库、非等宽字体等特性的支持。

SimpleGUI还提供了一个单色显示屏的模拟器以方便开发者进行基于SimpleGUI的开发,简直太有好了~

开源地址:https://gitee.com/Polarix/simplegui

2.GUI-lite

GUI-lite这款开源GUI的特点可总结为轻量、超快、兼容

  • 轻量: 4千行C++代码,0依赖,单一头文件库(GuiLite.h)
  • 超快: 高效渲染,单片机上也能流畅运行
  • 兼容: 完美兼容第3方GUI框架(Qt/MFC/Winform/Cocoa/Web),现有Qt/MFC代码可以继续使用

最低硬件要求

Processor

Disk/ROM space

Memory

24 MHZ

29 KB

9 KB

多平台支持

  • 支持的操作系统:iOS/macOS/WatchOS,Android,Linux(ARM/x86-64),Windows(包含VR),RTOS... 甚至无操作系统的单片机
  • 支持的开发语言: C/C++, Swift, Java, Javascript, C#, Golang...
  • 支持的第3方库:Qt, MFC, Winforms, CoCoa...

这一款也是笔者经常使用的~

开源地址:https://gitee.com/idea4good/GuiLite?utm_source=alading&utm_campaign

3.MonoGUI

MonoGUI具有结构简单、使用容易、内存占用小、单线程、处理器负担轻等特点。虽然图形能力仅有黑与白,但其支持完整的中文显示处理功能(GB18030中2字节汉字,即旧GB13000标准),其Edit控件和中文输入法(包括九键输入法)功能上达到Windows和Android的输入法水平,且扩展容易。

MonoGUI使用纯C++编写,不依赖于第三方源码,便于移植和调试。

配套的工具软件,如图片转换器(BmpToMatrix工具用于将bmp位图文件转换成C语言程序格式的数组,MatrixToBmp工具可以将C语言格式的数组转换为bmp位图文件)。对话框模板编辑器(DialogTemplateEditor工具是一个可视化的简易对话框模板编辑器,该编辑器实现了MFC的对话框模板编辑器的一些主要功能,支持Tab序号排列、快捷键设定等功能)等,全部开源。设计资料完整,文档充实。

MonoGUI系统由三个主要部分构成:GAL(Graphics Abstract Level图形抽象层)、IAL(Input Abstract Level输入抽象层)、和GUI(Graphics User Interface图形用户接口)函数库构成。

开源地址:https://gitee.com/liuxinouc/MonoGUI

4.Open Source GUI module for embedded systems

µGUI 是一个用于嵌入式系统的免费开源图形库。它与平台无关,可以轻松移植到几乎所有微控制器系统中。只要显示屏能够显示图形,µGUI 就不局限于某种显示技术。因此,µGUI 支持 LCD、TFT、E-Paper、LED 或 OLED 等显示技术。

µGUI整个模块由两个文件组成:ugui.c 和 ugui.h。

μGUI 特性

  • μGUI 支持任何彩色、灰度或单色显示屏
  • μGUI 支持任何显示器分辨率
  • μGUI 支持多种不同的显示器
  • μGUI 支持任何触摸屏技术(如 AR、PCAP)
  • 图形用户界面支持窗口和对象(如按钮、文本框)
  • 提供 16 种不同字体
  • 可自由扩展的集成系统控制台
  • 基本几何功能(如线、圆、框等)
  • 可轻松移植到几乎所有微控制器系统中
  • 无需冒险进行动态内存分配

使用μGUI的资源需求

μGUI 与平台无关,因此无需使用特定的嵌入式系统。系统。使用 μGUI 只需满足以下两个要求:

  • 能够控制目标显示器像素的 C 函数。
  • 目标平台的数据类型必须在gui.h中对应进行调整。

此GUI实现了窗口控件、Button控件、CheckBox控件、TextBox控件、Image控件等,支持触摸操作。

开源地址:https://github.com/achimdoebler/UGUI

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