嵌入式GUI分析详解

随着手机、智能手表等便携式设备的普及，用户对GUI的要求越来越高，嵌入式系统对GUI的需求也越来越迫切，本文将为大家介绍一个轻型、占用资源少、高性能、高可靠、便于移植、可配置及美观的GUI编程框架。

一、什么是嵌入式GUI?

图形用户界面(Graphical User Interface，简称 GUI，又称图形用户接口)是指采用图形方式显示的计算机操作用户界面。嵌入式GUI即在嵌入式设备上使用显示屏去显示操作界面，主要用来与用户互动。

二、市面上常见的GUI

当前市面上主流的嵌入式 GUI 主要有：emWin(uCGUI)，TouchGFX，Embedded Wizard GUI，以及QT。

TouchGFX 是这两年才发布的嵌入式 GUI，以界面华丽，流畅以及强劲的 TouchGFX Designer著称。美中不足的是 TouchGFX 是要收费的。

Embeded Wizard GUI 也是这两年才发布的嵌入式 GUI，同样以华丽，流畅的界面和强劲的GUIBuilder 著称。独创 Chora 界面编程语言，让大家的界面编程极其简单，GUIBuilder 上面含有非常多的控件，皮肤和主题供用户选择，且支持调试。美中不足的是 Embeded Wizard GUI 也是要收费的。

emWin 属于老牌的嵌入式 GUI 了，有着十几年的历史，软件架构和功能比较成熟了。但是做出来比较炫的效果非常麻烦，且不支持较为复杂的控件。

QT是是一个1991年由Qt Company开发的跨平台C++图形用户界面应用程序开发框架。目前使用Linux操作系统的GUI设计大多数是基于QT开发的。

以下是各种GUI对比表：

三、AWTK使UI像iPhone一样

AWTK是ZLG集团旗下致远电子开源的GUI引擎，其寓意有两方面：

AWorks Toolkit：AWorks平台内置GUI

Toolkit AnyWhere：为嵌入式、手机和PC打造的通用GUI

AWUI-js为用户提供分离界面设计和逻辑的框架，AWStudio提供嵌入式组态软件和云组态开发环境。美工可以直接在AWStudio组态软件中进行精美的界面设计，让研发工程师专注于控制逻辑的应用程序。

AWTK的主要特点：

具有Qt的跨平台

支持AWorks嵌入式低端、中端和高端各个平台开发;

支持Linux桌面软件开发;

支持MacOS桌面软件开发;

支持Windows桌面软件开发

支持Web App开发;

具有emWin的小巧高效

AWTK的小并非真的小，而是它可以很小。这主要得益于：

灵活的架构

通常鱼和熊掌不兼得，功能强大和代码体积相互矛盾，AWTK要在嵌入式的低端，中端和高端平台上运行，要在Android/iOS上运行，要在PC甚至Web上运行，光靠小是不行的，灵活的架构才能让它可小可大。

高效的数据格式

AWTK的主题数据和界面描述数据，在开发时使用XML格式，运行时则编译成二进制的常量，故无需解析和内存分配。图片和字体也可以预先解码并编译成常量，运行时直接从FLASH读取，无需解码和内存分配。所以 AWTK在内存很小的平台仍然可以正常运行。

保守的设计。

由俭到奢易，由奢到俭难。在设计控件时尽量保守，降低对底层硬件的要求。AWTK可以在低端嵌入式平台上运行。这些平台典型的配置是32K RAM，512K Flash和低于100M主频。

快

AWTK的快主要得益于：

硬件加速

AWTK抽象了硬件加速接口，目前支持 STM32的G2D、NXP的PXP和GPU(OpenGL/OpenGLES)，充分挖掘硬件的性能。

缓存绘制

播窗口动画前，预先绘制窗口到缓存，播放动画(平移/弹出动画)时只是纯粹内存拷贝，运行效率到达极致。

高效的数据格式

主题数据和UI数据以高效的二进制格式存储，使用时无需解析和内存分配，创建窗口可在瞬间完成。

脏矩形算法

启用脏矩形算法，每次只绘制变化的部分，提高运行效率并降低功耗。

在IM287A的Linux系统上，Qt打开一个窗口需要3秒以上，AWTK则瞬间以超过40FPS的动画打开窗口(如果使用3FB，可以轻松达到60FPS)。

具有TouchGfx/Embedded Wizard的酷炫

支持现代GUI常见特性：

窗口动画

支持平移、弹出、缩放和淡入淡出等动画。

控件动画

支持移动、缩放、翻转、值变化和淡入淡出等动画。

动画支持缓动作效果

支持加速、减速和弹跳等数十种效果，亦可以自定义想要的效果。

支持滑动

ListView/SlideView/Selector/Switch等控件支持滑动效果。

支持游戏引擎常见功能

帧动画、骨骼动画(TODO)和粒子效果(TODO)。

主题支持全局和窗口两种方式

轻松定制控件的外观效果，而无需要改变系统的主题。

分离界面描述文件

开发时采用XML格式描述，运行时编译成二进制格式。分离界面方便了开发，而又无运行时的开销。

稳定

通过良好的架构设计和编程风格、单元测试、动态(valgrind)检查和Code Review保证其运行的稳定性。

完全开源，商用免费

开放全部源码;

商业应用免费;

没有阴谋，放心使用，不要想多了。但我们会为ZLG集团的客户提供更好的服务和支持。

AWTK，使UI像iPhone一样!

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