📘 多屏交互HMI实战
30章 · 框架选型与定制
🎯
风格 · 明快专业
01
HMI行业全景
工业4.0趋势 · 多屏场景(车载/工控/医疗) · 课程目标与路径
02
主流框架概览
Qt for MCU · LVGL · Embedded Wizard · Crank · AWTK 横向对比
03
Qt for MCU深度解析
架构特点 · 渲染引擎 · 资源占用 · 许可与商业限制
04
LVGL深度解析
轻量化设计 · 控件系统 · 样式机制 · 内存管理与帧缓冲
05
Embedded Wizard深度解析
原型开发流程 · 状态机驱动 · 代码生成效率 · RTOS适配
06
Crank Storyboard深度解析
设计-开发协作 · 运行时引擎 · 动画系统 · 多语言支持
07
AWTK深度解析
国产开源优势 · 跨平台抽象层 · 脚本绑定(JS/Lua) · 插件生态
08
选型决策矩阵
帧率/启动时间 · 内存占用 · 开发效率 · 生态成熟度 · 成本
09
硬件平台适配
Cortex-M4/M7 · A系列 · RISC-V · 双核异构架构选择
10
显示驱动与GPU加速
LTDC · DMA2D · 2D GPU (PXP) · VGLite 集成
11
触摸与输入管理
多点触控协议 · 手势识别 · 虚拟键盘 · 物理按键/旋钮混合
12
多屏通信架构
CAN/CAN FD · EtherCAT · MQTT · 共享内存(AMP) 选型对比
13
UI设计规范
色彩体系(深/浅色) · 字体渲染(FreeType/点阵) · 图标资源管理
14
状态机与页面管理
页面栈 · 状态机嵌套 · 历史回溯 · 低内存预加载策略
15
动画与过渡效果
补间动画 · 关键帧 · 物理引擎(弹性/阻尼) · 帧率优化
16
国际化与本地化
Unicode · 双向文本(阿拉伯语) · 动态切换语言 · 资源分离
17
数据可视化组件
仪表盘 · 折线图/柱状图 · 实时曲线(环形缓冲区) · 触摸交互
18
日志与调试系统
SEGGER RTT · 串口日志 · 帧率监控 · 内存泄漏检测 · UI录制回放
19
OTA升级与资源热更新
差分升级 · 资源包加密 · 回滚机制 · 双备份启动
20
安全与权限管理
安全启动 · 加密通信(TLS/mbedTLS) · 用户角色权限 · 防篡改
21
RTOS集成实战
FreeRTOS任务划分 · 消息队列/信号量 · 中断与UI同步
22
裸机系统下的UI
超级循环架构 · 时间片轮转 · 中断驱动刷新 · 低功耗优化
23
LVGL实战：仪表盘工程
控件布局 · 样式定制 · 动画接入 · 外部输入绑定
24
AWTK实战：医疗监护仪
多页面管理 · 数据绑定 · 脚本逻辑分离
25
Qt for MCU实战：车载仪表盘
OpenGL ES加速 · 3D指针 · 实时数据映射
26
多屏联动实战
双屏异显(LVGL+Qt混合) · 主从同步 · 屏幕间拖拽交互
27
性能调优实战
渲染瓶颈分析 · 图层合并 · 脏矩形算法 · DMA2D加速配置
28
测试与质量保障
UI自动化测试(像素对比) · 压力测试 · 边界条件覆盖
29
项目交付与文档
设计文档规范 · API文档(Doxygen) · 测试报告 · 源码管理
30
未来趋势与进阶
WebAssembly在HMI应用 · AI辅助UI生成 · 3D HMI嵌入式化