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基于STM32GUI TouchGFX 屏幕切换功能经验分享

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STMCU小助手 发布时间:2023-11-11 13:49
01引言
$ G8 U: B; w1 x: X1 mTouchGFX 是专用于 STM32 的图形界面设计软件,可基于低成本开发优秀的图形界面,而且它已变的越来越流行。为了帮助客户更加深入地理解和使用 TouchGFX ,本文针对TouchGFX 屏幕切换的实现方式进行了介绍。通过简析基本例程“Transition Example”的源码,剖析其中切屏实现的流程;并简介了如何使用 TouchGFX Designer 快捷地修改屏幕切换模式,希望能帮助客户更好地使用 TouchGFX 切屏特色与功能。
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( s; P' P& R- F1 ^. k5 F9 X( |+ a02TouchGFX屏幕切换功能
) }1 C$ B- @- n; T3 g( F4 Q6 F2.1. TouchGFX Transition 类介绍
$ c# m5 O9 u$ a% T; N7 QTouchGFX 框架中关于屏幕切换功能,实现了一个 Transition 基类和五个派生类,其关系如下图图 1 所示。其中,Transition 是切屏的抽象基类,定义了屏幕切换期间发生的基本事务。虚函数主要包括:Init(初始化)、tearDown(销毁,切屏完成需要的清理过程)、handleTickEvent(Tick 事件处理函数,主要用于完成切屏的动画效果)、invalidate(失效,用于重绘)等。五个派生类,其中 NoTransition 是最基本的派生类,它没有任何视觉效果,当前屏幕会直接被新屏内容替换。另外四个派生类则具有动画效果:BlockTransition、CoverTransition、SlideTransition 和 WipeTransition。& D9 n% H0 N" ^- H4 k+ x. a4 k
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图1.TouchGFX Transition 类继承关系
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BlockTransition 将屏幕分成 8x6 份块,在屏幕切换时会每次随机重绘其中的 2 个块,比较节省 MCU 资源,适合性能不高的 MCU;CoverTransition 的动画效果是“新屏画面从一个方向移动过来,直至完全覆盖原屏幕内容”;SlideTransition 的动画效果是“新屏与原屏拼接在一起,(原屏在前,新屏在后)从指定的方向滑过来”;WipeTransition 的动画效果是“新屏内容从一个方向展开(有一种擦除原屏,露出新屏的效果)”。BlockTransition、CoverTransition、SlideTransition 和 WipeTransition 均在 handleTickEvent 函数中实现各自风格的动画效果,tearDown 函数中则销毁切屏过程中创建的用于动画的临时快照控件等。下面我们首先生成Transition 例程,并对例程源码相关部分做进一步的分析。& P  t% u* B5 h8 t
: a# f/ v* b3 u  W
2.2. TouchGFX Transition 例程
, ]5 |' t$ z1 A: F运行 TouchGFX Designer,选择 Examples;通过 Select Board Setup 选择 STM32H735G DK 板(也可以是 TouchGFX 适用的其它板件);从众多例程中选择“Transition Example”例程;将 Application name 改为 Transition_Example,如下图图 2 所示,然后点击 Create 创建工程。( w6 I5 `* ^- S4 Y, s

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图2.TouchGFX Designer 生成 Transition Example 例程
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进入 TouchGFX Designer 主界面后,会看到画布上有四个方向按钮和一个背景图片,如下 图图 3 所示。我们对界面不做更改,直接选择 Designer 右下角 (Run Target)在目标板上运行。该操作将会复制 TouchGFX 框架文件,生成配置文件、makefile、代码及资源文件(images、fonts、texts),然后编译链接、烧录目标板并运行。程序运行起来后,您可以熟悉一下该例程应用,该应用有 5 个屏幕画面,一个主屏及上下左右 4 个屏幕。点击方向按钮会进行相关方向的切屏。例程中切屏方式是 SlideTransition 模式。下面我们解读一下相关代码,再对Transition 模式进行修改。/ V3 I7 ?5 Q& y3 {: }+ u% v  X- R8 }9 g
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图3.TouchGFX Designer Transition Example 设计界面

/ ~7 A( I! @& U. g, Z/ J2.3. 例程代码解读与切屏模式修改
. b  l" a1 h% p/ Q( _6 i2 B2.3.1. 关键代码流程
" H& o( N$ d* z' [4 v$ R切屏操作是由点击按钮触发的,我们以右向按钮 为例,一步步查看调用过程。首先我们可以确定当前屏幕是 MainView 类,MainView 继承自 MainViewBase,该 MainViewBase 由Designer 自动生成。它已经包含了四个按钮、一个背景框和一个背景图片。按钮点击的处理函数为 buttonCallbackHandler。详细代码如下:9 Y9 |4 m) L' \3 [6 N: f4 d/ V/ e6 K$ w

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+ S* v2 N2 F8 m8 K! M- v# u9 M
我们再来看该按钮处理函数,这里右向按钮调用了 application 对象的gotoRightScreenSlideTransitionEast 函数:% l' N; ~5 H$ _/ H/ L) e+ K
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在 FrontendApplicationBase 中,gotoRightScreenSlideTransitionEast 接口通过transitionCallback 跳转到 gotoRightScreenSlideTransitionEastImpl 函数。具体过程,首先application 事务处理过程中会调用 handlePendingScreenTransition,再转至函数evaluatePendingScreenTransition,经 transitionCallback 完成对函数gotoRightScreenSlideTransitionEastImpl 的调用(更多的关于 Callback 的介绍请参阅相关文档或 LAT)。如下图图 4 所示:2 x( {, L% T/ l9 O8 C6 E: I

- l2 H/ Z0 @; m9 h+ X! l
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图4.Transition Callback 的应用过程
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具体代码如下:
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函数 gotoRightScreenSlideTransitionEastImpl 中调用了屏幕切换的关键模板函数makeTransition。
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! f" L; c) I. N. W$ l$ u, W

: v4 m; Y7 v, Z2.3.2. 模板函数 makeTransition8 r  L, ~' T: a* y0 j1 C
下面我们来看一看实现屏幕切换功能的关键模板函数 makeTransition。该函数在MVPApplication.hpp 中,源码如下:, S! {. P1 G/ e* q6 }1 _$ }" k
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) W! v7 X( r) S8 ]( C3 R+ Y
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; H$ h4 a& r! L( Q2 z7 L5 `

7 q' [# [  g# V  c9 ?8 p& X* H我们知道 TouchGFX 应用架构是 MVP 架构(这里不做过多介绍,需要了解的客户请参考相关文档),这里的 makeTransition 函数将 TouchGFX 应用中的 View&Presenter 和 model 绑定,并与 transition 联系在一起,进而实现切屏功能。具体来说,首先 prepareTransition 函数对当前的 View/Presenter/Transition 进行销毁;然后以模板参数 touchgfx::SlideTransition(用户指定的方向)创建 Transition 派生类对象;以模板参数 ScreenType 类进行新 View 的创建(这里是 RighView);再以模板参数 PresenterType 类创建新的 Presenter(这里是RightPresenter)。将 Presenter 与 Model 绑定并将 View 与 Presenter 绑定(以保证可以正常调用各自接口,实现 MVP 架构功能);最后调用 finalizeTransition 函数,在 finalizeTransition 中进行新 View 的 SetupScreen,绑定新 Transition, 并激活新 Transition。/ R7 M( x( p0 l" E/ Q
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2.3.3. Transition 动画效果的实现
3 D& u  t4 e6 f# B) L( w具体的 Transition 动画效果是在 Transition 派生类的 handleTickEvent 中实现的。我们例程中是 SlideTransition,其 handleTickEvent 中实现了滑动的效果。将原有屏幕的快照,在滑动方向的来向上与新 View 的快照连接,一起沿滑动方向移动,实现动画效果。具体请见下面handleTickEvent 函数源码:
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# G# J) Y' U0 S/ V$ U( H
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% ?+ T1 a3 ~7 _2.3.4. Transition 风格的修改
& d, B' l' O" k" ~模板配合 C++编程给予了 TouchGFX 框架极大的简洁性和适配的便利性,对于切屏风格的增加或修改也是非常的简便。客户甚至不需要理解前面介绍的 Transition 具体原理,也能够非常方便地修改切屏模式。使用 TouchGFX Designer,仅需点击几下鼠标即可实现。如下图图 5 所示,这里我们在关联右向按钮的 Interaction 中,将 Transition 模式改为了 Wipe 模式,编译运行即可查看效果。# W5 f9 n# [$ Q% j! S
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图5.TouchGFX Designer Transition 模式的修改

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9 f& S  }8 J2 e5 S03小结" s5 O3 T. k1 W
TouchGFX 是针对 STM32 产品的专用优秀界面设计工具,功能强大易用。本文对屏幕切换功能进行了简介,从基本示例“Transition Example”出发,对切屏部分的源代码进行了浅析,并介绍了如何使用 TouchGFX Designer 实现切屏模式的修改。希望本文能够帮助客户更深入地理解 STM32 TouchGFX。
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转载自: STM32单片机5 g9 y: o6 l# r" e; g" O' c& m* y
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