國內外主流嵌入式GUI匯總
時間：2024-05-11 來源：華清遠見
以前，因為微控制器和處理器的資源和處理能力有限，很少有基于這些處理器通用的GUI，很多都是使用文字菜單界面，這種界面讓人感覺非常的樸實無華，內容言簡意賅，如果使用圖形庫進行開發，產品一下子就讓別人覺得有點高級感。現在，MCU資源增多，處理能力也強了，同時市場需求也增多了，GUI功能也越來越豐富了，很多的嵌入式圖形庫都可以做出絢麗的界面。下面的博文給大家介紹幾款國內外主流的GUI：當涉及嵌入式GUI框架時，以下是更詳細的例子來說明國內外主流的選擇：
1. Qt：
官方網站：//www.qt.io想必學習嵌入式開發的，都應該知道Qt，Qt是一個1991年由Qt Company開發的跨平臺C++圖形用戶界面應用程序開發框架。2008年，Qt Company科技被諾基亞公司收購，Qt也因此成為諾基亞旗下的編程語言工具。2012年，Qt被Digia收購。2014年4月，跨平臺集成開發環境Qt Creator 3.1.0正式發布，實現了對于iOS的完全支持，新增WinRT、Beautifier等插件。2019年8月21日， Qt公司推出了Qt for MCUs，使客戶能在經濟高效的微控制器（MCU）上創建流暢的用戶界面。Qt for MCUs的主要優勢：復用您在微控制器上的現有技能通過跨設備（從高端到大眾設備）的技術一致性，來降低維護成本在不影響圖形性能的前提下，向微控制器演進以降低硬件成本將傳統解決方案升級到現代的跨平臺圖形工具包
特點：Qt是一款跨平臺的GUI框架，具有豐富的功能和可定制性。它提供了一套完整的工具和組件，包括圖形控件、事件處理、布局管理等，使開發者可以快速構建現代化的用戶界面。應用領域：Qt廣泛應用于汽車信息娛樂系統、工業控制、智能設備等各種嵌入式系統中，支持的平臺包括Linux、Windows、Android、iOS等。
2. μC/Gui：
官方網址：//embeddedlightning.com/ugui/特點：輕量級設計：uGUI的設計目標是在資源有限的環境中運行，因此具有小巧的體積和較低的內存占用。這使其適用于單片機等資源受限的嵌入式系統。易于集成和使用：uGUI的API設計簡單直觀，易于學習和使用。開發者可以迅速集成uGUI到他們的項目中，并通過簡單的API調用實現基本的GUI功能。可擴展性：雖然uGUI的核心設計簡單，但它仍提供了一些可擴展的特性，如支持多種字體和顏色配置。這使得開發者可以通過簡單的配置滿足一些基本的定制需求。
應用場景：簡單嵌入式系統：uGUI適用于資源有限的簡單嵌入式系統，特別是那些對內存和處理器資源有嚴格要求的項目。快速原型設計：由于其易于集成和使用的特性，uGUI也可以用于快速原型設計，幫助開發者迅速搭建界面并驗證概念。生態支持uGUI雖然規模相對小，但仍有一定的社區支持。用戶可以在社區中獲取一些基礎的文檔和示例代碼，盡管相較于一些大型GUI庫，支持和社區參與度相對較低。uGUI是一款適用于資源受限嵌入式系統的輕量級GUI庫。其簡潔的設計和易用的API使其在簡單項目或需要快速原型設計的情況下表現出色。然而，對于一些復雜的GUI需求，可能需要考慮更為功能豐富的GUI庫。
3. MiniGUI
官方網址：//minigui.fmsoft.cn/zhMiniGUI 是一款輕量級的開源圖形用戶界面（GUI）庫，專為嵌入式系統設計。MiniGUI以其高度可定制和適應性強的特點而備受開發者推崇。資源夠的情況下可移植到所有MCU。免費用于非商業用途，使用部分指定的SOC可免費使用。
特點：輕量級設計：MiniGUI是一款輕量級的GUI庫，專為嵌入式系統而設計。其小巧的體積使其適用于資源受限的環境，例如單片機和嵌入式Linux系統，最低高度可定制：MiniGUI提供了高度可定制的皮膚和界面元素，使開發者能夠輕松地適應項目的外觀和感覺需求。多平臺支持：MiniGUI不僅支持嵌入式Linux系統，還可以運行在其他嵌入式平臺上。eCos 和其他傳統 RTOS (RTThread、RTEMS、FreeRTOS、VxWorks、ThreadX、Nucleus、pSOS、uC/OS-II、OSE 等)，特別是 MiniGUI 作為 HybridOS 的窗口系統運行，這使得MiniGUI成為一個具有廣泛可移植性的選擇。
應用范圍：TouchGFX廣泛應用于智能家居、醫療設備、工業控制等領域的嵌入式系統中。嵌入式系統：MiniGUI主要面向嵌入式系統，特別是那些資源有限、需要輕量級GUI的項目。它適用于多種硬件平臺，包括一些較為簡單的單片機。定制UI需求：MiniGUI的高度可定制性使其非常適合需要特定外觀和交互風格的項目。開發者可以根據項目需求自由調整皮膚和界面元素。生態支持：MiniGUI擁有一個積極的社區，提供了一些基礎的文檔和示例代碼。雖然社區規模不如一些大型的GUI庫，但對于MiniGUI的問題，仍然能夠得到一定的支持。MiniGUI作為一款輕量級開源嵌入式GUI庫，注重于適應資源受限的環境，特別適合嵌入式系統和一些簡單的項目。其高度可定制的特性使其在定制UI方面表現出色。雖然文檔相對較少，但其簡單直接的設計有助于開發者迅速上手。對于那些需要輕量級GUI的項目，MiniGUI是一個值得考慮的選擇。
4. emWin：
官方網址：www.segger.com/products/user-interface/emwin特點：emWin是一款商業GUI框架，專為資源受限的嵌入式系統設計。它具有小內存占用和高效的繪圖引擎，提供了豐富的控件庫和字體支持，適用于各類嵌入式設備。應用場景：emWin廣泛應用于汽車儀表盤、醫療監控、家電控制等嵌入式設備中，滿足各種用戶界面設計需求。開源：它是不開源的，只提供調用庫SEGGER 公司授權給 ST、NXP，Energy Micro 等，凡是使用這些芯片廠商生產的處理器的都可以免費使用 emWin。ST芯片的emwin叫STemWin，STemWin 針對 ST 的芯片做了優化。
5. LittlevGL：
官方網址：//lvgl.io/LVGL免費開源的嵌入式圖形庫，可為任何 MCU、MPU 和顯示器創建漂亮的UI界面，現在它可以使用UI 編輯器SquareLineStudio來簡化開發。特點：LittlevGL是一款開源的嵌入式GUI庫，提供簡單易用的API和豐富的圖形控件庫。它支持自定義控件和動畫效果，適用于輕量級的嵌入式系統開發。應用領域：LittlevGL可應用于智能穿戴設備、傳感器監控、工業自動化等各類嵌入式系統中，提供靈活的用戶界面設計方案。這些嵌入式GUI框架在不同領域和應用場景中發揮著重要作用，開發者可以根據項目需求、平臺兼容性和開發經驗進行選擇和應用。代碼可以直接到LVGL官方GitHub中提取，同時也提供了在線文檔、Demo示例程序等，目前版本已經更新到了V8.3.4了。
特性強大的構建塊，例如按鈕、圖表、列表、滑塊、圖像等。具有動畫、抗鋸齒、不透明度、平滑滾動的高級圖形各種輸入設備，如觸摸板、鼠標、鍵盤、編碼器等。使用 UTF-8 編碼的多語言支持多顯示器支持，即同時使用多個TFT、單色顯示器具有類 CSS 樣式的完全可定制的圖形元素獨立于硬件：與任何微控制器或顯示器一起使用支持操作系統、外部存儲器和 GPU，但不是必需的單幀緩沖操作，即使具有高級圖形效果用 C 編寫以獲得最大兼容性（C++ 兼容）硬件要求絕大多數MCU都能滿足要求。16、32 或 64 位微控制器或處理器推薦 大于16 MHz 時鐘速度閃存/ROM：> 64 kB 用于非常重要的組件（建議 > 180 kB）內存：靜態 RAM 使用：~2 kB，具體取決于使用的功能和對象類型堆棧：> 2kB（建議> 8 kB）動態數據（堆）：> 4 KB（如果使用多個對象，建議> 48kB）。由lv_conf.h中的LV_MEM_SIZE設置。顯示緩沖區：> “水平分辨率”像素（推薦>10× “水平分辨率”）移植lvgl移植到嵌入式項目中也比較簡單，首先下載好源碼、調好LCD的顯示驅動程序（畫點函數那些），畫圖函數與lvgl顯示接口銜接上即可，stm32中有提供DMA2D優化顯示驅動，lvgl也支持觸摸屏觸摸，有相應的接口，另外還需要提供時鐘給lvgl（提供心跳，使其保持響應）。
