基于二叉樹的多層的液晶菜單界面設(shè)計

以前用單片機(jī)做用戶交互的菜單的時候，都比較痛苦，如何寫一個復(fù)用性高，方便維護(hù)，可擴(kuò)展性高的GUI框架呢？當(dāng)然可以自己動手寫一個，這個過程充滿了艱辛和挑戰(zhàn)，現(xiàn)在我推薦一個很棒的框架，直接拿來用就行，也可以借鑒和學(xué)習(xí)其中的思路，一定會收獲頗豐。

知道有多少人折騰過液晶顯示的菜單，我覺得很多人都應(yīng)該搞過，我還記得以前大學(xué)參加電子設(shè)計競賽獲獎的作品，我就用到了一個12864，里面有菜單功能。

以前可能覺得菜單高大上，其實并不是想象中的復(fù)雜，本文為大家分享一個用單色屏做的菜單框架。

代碼托管在github：

https://github.com/wujique/stm32f407/tree/sw_arch

公眾號回復(fù)"菜單"也可獲得源碼.

1、概述

本處所說的菜單是用在128*64這種小屏幕的菜單，例如下面這種，不是彩屏上的GUI。

? 2、菜單框架設(shè)計

作為一個底層驅(qū)動工程師，驅(qū)動寫完了，是要寫硬件測試程序的。這個測試程序，一般給測試部/硬件工程師用來測試硬件， 也會給工廠產(chǎn)線測試準(zhǔn)成品。

開始的人偷懶，不想一秒就直接上，所有菜單都這樣做，一層套一層

1voidtest_main(void) 2{ 3while(1) 4{ 5get_key(&key); 6switch(key) 7{ 8case1: 9test_key(); 10break; 11case2: 12test_lcd(); 13break; 14.... 15} 16} 17}

當(dāng)菜單越來越多，就開始糾結(jié)了，這樣寫維護(hù)不便，看起來也不美，還浪費(fèi)程序空間。

作為一個天天看《編程之美》的碼農(nóng)，決定改變現(xiàn)狀。

搜索引擎找了很久，找到了兩個參考：

《基于二叉樹的多層的液晶菜單界面設(shè)計》

《基于節(jié)點(diǎn)編號的通用樹狀菜單設(shè)計方法與實現(xiàn).pdf》

按照他們的設(shè)計方法，鼓搗了一個版本，能用，挺好，但是也糾結(jié)。因為他們用了樹這種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。對于程序運(yùn)行來說，非常好，效率高。但是對于我來說，菜單代碼是一次性的，但是菜單內(nèi)容，卻是會經(jīng)常改的。讓我用人腦去維護(hù)一個包含幾十個上百個菜單的樹，不容易。

想來想去，這些菜單到底有什么不好？對于我來說，為什么不好用？得出下面結(jié)論：

管得太寬 菜單，你就管菜單切換就行了，到了最低一層，也就是實際的測試功能，就不要管了。菜單切換是類似的，實際測試都是不同的。比如在菜單中，按鍵1，是進(jìn)入第一個菜單。但是在測試中，按鍵1，功能都不一樣。如果菜單連這個也要管，相同動作功能太多，無法進(jìn)行統(tǒng)一抽象，就很難模塊化。

出發(fā)點(diǎn)不一樣 上面說到的菜單，出發(fā)點(diǎn)都是如何設(shè)計一個好的菜單數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，讓程序快速，高效運(yùn)行。我想要的卻是一個容易維護(hù)的菜單結(jié)構(gòu)，至于菜單的代碼有多亂多糾結(jié)，沒關(guān)系， 而且，幾百上千個菜單，就算用輪詢的方法，也不過幾百us吧，沒關(guān)系。

3、改進(jìn)菜單

根據(jù)需求，我重新設(shè)計了一個菜單結(jié)構(gòu)體

1/** 2*@brief菜單對象 3*/ 4typedefstruct_strMenu 5{ 6MenuLell;///<菜單等級 7????char?cha[MENU_LANG_BUF_SIZE];???///中文 8????char?eng[MENU_LANG_BUF_SIZE];???///英文 9????MenuType?type;??///菜單類型 10????s32?(*fun)(void);??///測試函數(shù) 11 12}?MENU;

是的，就這么簡單，每一個菜單都是這個結(jié)構(gòu)體 用這個結(jié)構(gòu)體填充一個列表，就是我們的菜單了、

1constMENUEMenuListTest[]= 2{ 3MENU_L_0,//菜單等級 4"測試程序",//中文 5"test",//英文 6MENU_TYPE_LIST,//菜單類型 7NULL,//菜單函數(shù)，功能菜單才會執(zhí)行，有子菜單的不會執(zhí)行 8 9MENU_L_1,//菜單等級 10"LCD",//中文 11"LCD",//英文 12MENU_TYPE_LIST,//菜單類型 13NULL,//菜單函數(shù)，功能菜單才會執(zhí)行，有子菜單的不會執(zhí)行 14MENU_L_2,//菜單等級 15"VSPIOLED",//中文 16"VSPIOLED",//英文 17MENU_TYPE_FUN,//菜單類型 18test_oled,//菜單函數(shù)，功能菜單才會執(zhí)行，有子菜單的不會執(zhí)行 19 20MENU_L_2,//菜單等級 21"I2COLED",//中文 22"I2COLED",//英文 23MENU_TYPE_FUN,//菜單類型 24test_i2coled,//菜單函數(shù)，功能菜單才會執(zhí)行，有子菜單的不會執(zhí)行 25 26 27MENU_L_1,//菜單等級 28"聲音",//中文 29"sound",//英文 30MENU_TYPE_LIST,//菜單類型 31NULL,//菜單函數(shù)，功能菜單才會執(zhí)行，有子菜單的不會執(zhí)行 32MENU_L_2,//菜單等級 33"蜂鳴器",//中文 34"buzzer",//英文 35MENU_TYPE_FUN,//菜單類型 36test_test,//菜單函數(shù)，功能菜單才會執(zhí)行，有子菜單的不會執(zhí)行 37 38MENU_L_2,//菜單等級 39"DAC音樂",//中文 40"DACmusic",//英文 41MENU_TYPE_FUN,//菜單類型 42test_test,//菜單函數(shù)，功能菜單才會執(zhí)行，有子菜單的不會執(zhí)行 43 44MENU_L_2,//菜單等級 45"收音",//中文 46"FM",//英文 47MENU_TYPE_FUN,//菜單類型 48test_test,//菜單函數(shù)，功能菜單才會執(zhí)行，有子菜單的不會執(zhí)行 49 50 51MENU_L_1,//菜單等級 52"觸摸屏",//中文 53"tp",//英文 54MENU_TYPE_LIST,//菜單類型 55NULL,//菜單函數(shù)，功能菜單才會執(zhí)行，有子菜單的不會執(zhí)行 56 57MENU_L_2,//菜單等級 58"校準(zhǔn)",//中文 59"calibrate",//英文 60MENU_TYPE_FUN,//菜單類型 61test_cal,//菜單函數(shù)，功能菜單才會執(zhí)行，有子菜單的不會執(zhí)行 62 63MENU_L_2,//菜單等級 64"測試",//中文 65"test",//英文 66MENU_TYPE_FUN,//菜單類型 67test_tp,//菜單函數(shù)，功能菜單才會執(zhí)行，有子菜單的不會執(zhí)行 68 69MENU_L_1,//菜單等級 70"按鍵",//中文 71"KEY",//英文 72MENU_TYPE_FUN,//菜單類型 73test_key,//菜單函數(shù)，功能菜單才會執(zhí)行，有子菜單的不會執(zhí)行 74 75/*最后的菜單是結(jié)束菜單，無意義*/ 76MENU_L_0,//菜單等級 77"END",//中文 78"END",//英文 79MENU_TYPE_NULL,//菜單類型 80NULL,//菜單函數(shù)，功能菜單才會執(zhí)行，有子菜單的不會執(zhí)行 81};

這個菜單列表有什么特點(diǎn)和要求呢？1 需要一個根節(jié)點(diǎn)和結(jié)束節(jié)點(diǎn) 2 子節(jié)點(diǎn)必須跟父節(jié)點(diǎn)，類似下面結(jié)構(gòu)

1----------------------------------------------- 2根節(jié)點(diǎn) 3第1個1級菜單 4第1個子菜單 5第2個子菜單 6第3個子菜單 7第2個1級菜單 8第1個子菜單 9第1個孫菜單 10第2個孫菜單 11第2個子菜單 12第3個子菜單 13第3個1級菜單 14第4個1級菜單 15第5個1級菜單 16結(jié)束節(jié)點(diǎn) 17------------------------------------------------

第2個1級菜單有3個子菜單，子菜單是2級菜單，其中第1個子菜單下面又有2個孫菜單（3級菜單）。

維護(hù)菜單，就是維護(hù)這個列表，添加刪除修改，非常容易。那菜單程序怎么樣呢？管他呢。定義好菜單后，通過下面函數(shù)運(yùn)行菜單，

1emenu_run(WJQTestLcd,(MENU*)&WJQTestList[0],sizeof(WJQTestList)/sizeof(MENU),FONT_SONGTI_1616,2);

-第1個參數(shù)是在哪個LCD上顯示菜單， -第2個是菜單列表， -第3個是菜單長度， -第4個四字體， -第5則是行間距

注意：運(yùn)行這個菜單需要有rtos，因為菜單代碼是while(1)的，陷進(jìn)去就不出來了。需要有其他線程(TASK)維護(hù)系統(tǒng)，例如按鍵掃描。

4、菜單實現(xiàn)效果

相關(guān)文件：emenu.c、emenu.h、emenu_test.c

當(dāng)前代碼：

1實現(xiàn)了雙列菜單，用數(shù)字鍵選擇進(jìn)入下一層。每頁最多顯示8個菜單（4*4鍵盤用1-8鍵）

2 實現(xiàn)了單列菜單，通過上下翻查看菜單，確認(rèn)鍵進(jìn)入菜單。3 天頂菜單未實現(xiàn)，誰有興趣可以加上。

3 基于LCD驅(qū)動架構(gòu)，這個簡易菜單自適應(yīng)于多種LCD。

效果如下，有需要的盡管拿去，不用謝。

顯示效果

128*64 OLED

128*128 tft lcd

320*240 tft lcd

5、最后說明

以上菜單框架來源屋脊雀工作室，適合初學(xué)者練習(xí)。我看下這個菜單框架，其實還有很多改進(jìn)地方。

我當(dāng)初大學(xué)電子設(shè)計競賽用到類似結(jié)構(gòu)體方式，但我那菜單框架用到了二級指針，可以做到無限極擴(kuò)展，而且可以指向（跳轉(zhuǎn)）任意菜單，方便按鍵進(jìn)入、返回等操作。

本文就分享到這里，感興趣的讀者可以自己寫一個菜單框架。

原文標(biāo)題：值得學(xué)習(xí)的單片機(jī)菜單框架(附源碼)

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