STM32 GUI解決方案助力工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的可視化
從工作電腦到個(gè)人手機(jī)，從商場(chǎng)櫥窗到樓宇電視，生活在被各種屏幕包圍。這一趨勢(shì)，在工業(yè)之力和科技之美的碰撞中，迅速滲透主導(dǎo)了工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的GUI應(yīng)用。
工業(yè)4.0是工廠自動(dòng)化的下一個(gè)發(fā)展階段，可將生產(chǎn)車(chē)間內(nèi)的設(shè)備連接起來(lái)，從而成為工業(yè)物聯(lián)網(wǎng) (IIoT) 的組成部分。出色的圖形化用戶界面（GUI）成為市場(chǎng)共識(shí)，與智能手機(jī)界面相似的 GUI 應(yīng)用被廣泛部署在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備中，實(shí)現(xiàn)從云端監(jiān)測(cè)和控制設(shè)備，在不更新設(shè)備的情況下提升生產(chǎn)流程的智能化程度。
比如，通過(guò)手持式可移動(dòng)設(shè)備，無(wú)障礙的實(shí)現(xiàn)更靈活的監(jiān)視控制和數(shù)據(jù)展示，可實(shí)時(shí)顯示工廠自動(dòng)化系統(tǒng)的各種運(yùn)行狀態(tài)和性能狀況，并實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的控制和管理。
智能物聯(lián)設(shè)備的應(yīng)用場(chǎng)景中，低資源占用和低功耗需求是實(shí)現(xiàn)復(fù)雜圖形用戶界面不易跨越的技術(shù)難點(diǎn)。MCU作為嵌入式產(chǎn)品的核心，它的圖形處理性能日益成為關(guān)注焦點(diǎn)。
STM32可以為用戶提供豐富且具備優(yōu)異顯示效果的多種解決方案。
• 從成本敏感型的入門(mén)級(jí)圖形解決方案到媲美智能手機(jī)用戶體驗(yàn)的高階圖形解決方案。
• 支持多種屏幕接口、色深以及分辨率，同時(shí)還可兼顧優(yōu)異的功耗管理。
• 除了豐富的產(chǎn)品組合，STM32 MCU還內(nèi)置了多種圖形加速器以提供更好的顯示效果并釋放MCU算力。
下面我們就通過(guò)幾個(gè)工業(yè)自動(dòng)化應(yīng)用中常見(jiàn)的控件設(shè)計(jì)的效果展示來(lái)直觀地了解STM32 GUI生態(tài)的優(yōu)異性。
視頻流應(yīng)用，主要應(yīng)用場(chǎng)景包括開(kāi)機(jī)動(dòng)畫(huà)，無(wú)紙化說(shuō)明書(shū)（設(shè)備維護(hù)指導(dǎo)，設(shè)備使用說(shuō)明）等，主要使用到內(nèi)置的MJEPG硬件加速器。
MJPEG 硬件加速器可最小化 CPU 負(fù)載，可以播放高質(zhì)量的MJPEG視頻流，比如在STM32H750B Disco kit 上播放60FPS的視頻流， MCU 負(fù)載僅需19%。
具體特性包括：
• MJPEG 壓縮及解壓縮
• 全面且簡(jiǎn)單的管理MJPEG的包頭
各種線性控件，包括餅圖，柱狀圖，折線圖。主要應(yīng)用了內(nèi)置的Chrome-ART硬件加速器。
Chrom-ART能夠在圖形化任務(wù)中釋放CPU，具有更低的功耗，能實(shí)現(xiàn)更流暢和更豐富的圖形化效果，在滑動(dòng)和透明效果中可以節(jié)省高達(dá) 80% 的 CPU 資源。
具體特性包括：
• 簡(jiǎn)單的圖形繪畫(huà)
• 高效的 2D 圖片拷貝技術(shù)
• 圖片混合方面，支持高效的透明效果和位圖/字體的抗鋸齒效果
• 高效的像素格式轉(zhuǎn)化
矢量圖形和字符的應(yīng)用，主要借助了NeoChrom硬件加速器。
NeoChrom硬件加速器是新一代 STM32 2.5D 加速引擎，是Chrom-ART的升級(jí)版本，在原來(lái)的性能上，實(shí)現(xiàn)了更多的動(dòng)畫(huà)效果以及性能優(yōu)化，把CPU從圖形任務(wù)中釋放出來(lái)，低功耗，少存儲(chǔ)，具有更高的GUI性能，可實(shí)現(xiàn)平滑而豐富的圖形效果。
具體特性包括：
• 簡(jiǎn)單繪圖
• 2D 復(fù)制
• 阿爾法混合
• 顏色格式轉(zhuǎn)換
• 高級(jí)的繪圖
• 縮放，旋轉(zhuǎn)
• 透視正確紋理貼圖
• 圖像格式壓縮
TouchGFX生態(tài)鏈加快開(kāi)發(fā)速度
除了卓越的圖形STM32硬件組合，ST還提供了TouchGFX開(kāi)發(fā)工具，填補(bǔ)了生態(tài)鏈上的最后一塊拼圖。
TouchGFX生態(tài)鏈工具支持全系列STM32 MCU，能夠最大化發(fā)揮STM32內(nèi)置的硬件圖形優(yōu)化器性能，并且通過(guò)“所見(jiàn)即所得”的開(kāi)發(fā)界面，自動(dòng)生成代碼，讓用戶使用起來(lái)非常的簡(jiǎn)單且高效。
更多使用技巧，請(qǐng)參考TouchGFX 文章網(wǎng)站: https://support.touchgfx.com/。
STM32高效GUI方案提供先進(jìn)的STM32軟件開(kāi)發(fā)套件（包括TouchGFX GUI庫(kù)-全部免費(fèi)），廣泛的生態(tài)系統(tǒng)（全面的文檔、視頻、教程、完整的源代碼演示和代碼示例、本地支持，以及第三方工具和服務(wù)），所有這些都可幫助設(shè)計(jì)人員快速完成從創(chuàng)意到實(shí)施的圖形應(yīng)用方案開(kāi)發(fā)。