單片機(jī)開發(fā)中，有時(shí)會(huì)用到屏幕來顯示內(nèi)容，當(dāng)需要逐級(jí)顯示內(nèi)容時(shí)，就需要使用多級(jí)菜單的形式了。

1 多級(jí)菜單

多級(jí)菜單的實(shí)現(xiàn)，大體分為兩種設(shè)計(jì)思路：

通過雙向鏈表實(shí)現(xiàn)

通過數(shù)組查表實(shí)現(xiàn)

總體思路都是把菜單的各個(gè)界面聯(lián)系起來，可以從上級(jí)菜單跳到下級(jí)菜單，也可從下級(jí)菜單返回上級(jí)菜單。

數(shù)組查表的方式比較簡(jiǎn)單，易于理解，本篇就來使用數(shù)組查表發(fā)在STM32上實(shí)現(xiàn)多級(jí)菜單的顯示。

2 代碼實(shí)現(xiàn)

2.1 數(shù)組查表

首先需要定義一個(gè)結(jié)構(gòu)體：

typedef struct
{
	uchar current;
	uchar up;//向上翻索引號(hào)
	uchar down;//向下翻索引號(hào)
	uchar enter;//確認(rèn)索引號(hào)
	void (*current_operation)();
} key_table;

current：當(dāng)前頁面的索引號(hào)

up：按下“向上翻“按鈕后要跳轉(zhuǎn)到的頁面索引號(hào)

down：按下“向下翻“按鈕后要跳轉(zhuǎn)到的頁面索引號(hào)

enter：按下“確認(rèn)“按鈕后要跳轉(zhuǎn)到的頁面索引號(hào)

current_operation：當(dāng)前頁面的索引號(hào)要執(zhí)行的顯示函數(shù)，這是一個(gè)函數(shù)指針

注意：對(duì)于菜單顯示的操作，用到了3個(gè)按鍵，分別是向下、向下和確認(rèn)，如果單片機(jī)上的IO資源較為緊張，還可以把“向上翻”按鈕省去，只通過“向下翻”按鈕來實(shí)現(xiàn)循環(huán)訪問，對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)體也可以去掉該成員。

然后定義一個(gè)表，用來定義各個(gè)頁面間如何跳轉(zhuǎn)

key_table table[30]=
{
	//第0層
	{0,0,0,1,(*fun_0)},
	
    //第1層
	{1,4,2, 5,(*fun_a1)},
	{2,1,3, 9,(*fun_b1)},
	{3,2,4,13,(*fun_c1)},		
	{4,3,1, 0,(*fun_d1)},
	
    //第2層
	{5,8,6,17,(*fun_a21)},					
	{6,5,7,18,(*fun_a22)},
	{7,6,8,19,(*fun_a23)},						                	
	{8,7,5, 1,(*fun_a24)},
	
	{ 9,12,10,20,(*fun_b21)},					
	{10, 9,11,21,(*fun_b22)},
	{11,10,12,22,(*fun_b23)},						                	
	{12,11, 9, 2,(*fun_b24)},
	
	{13,16,14,23,(*fun_c21)},					
	{14,13,15,24,(*fun_c22)},				                	
	{15,14,16,25,(*fun_c23)},				                	
	{16,15,13, 3,(*fun_c24)},
	
    //第3層
	{17,17,17,5,(*fun_a31)},			                	
	{18,18,18,6,(*fun_a32)},		                	
	{19,19,19,7,(*fun_a33)},
	
	{20,20,20, 9,(*fun_b31)},				                	
	{21,21,21,10,(*fun_b32)},			                	
	{22,22,22,11,(*fun_b33)},
	
	{23,23,23,13,(*fun_c31)},			                	
	{24,24,24,14,(*fun_c32)},			                	
	{25,25,25,15,(*fun_c33)},								
};

這里解釋一下該表是如何工作的：

此表，表示了4級(jí)菜單的顯示關(guān)系（注意第0層其實(shí)只是一個(gè)歡迎界面）

第一層菜單，只有4個(gè)選項(xiàng)，因此這里只列了4行（注意最后一個(gè)選項(xiàng)用作返回上一級(jí)，無實(shí)際內(nèi)容含義）

第二層菜單，就是對(duì)第一層菜單中的3個(gè)實(shí)際的選項(xiàng)進(jìn)行進(jìn)一步的介紹，每種介紹又有4個(gè)子項(xiàng)（注意最后一個(gè)選項(xiàng)也是用作返回上一級(jí)，無實(shí)際內(nèi)容含義），因此，這里的第二層菜單列了3x4=12行

第三層菜單，又是對(duì)第二層菜單中的子項(xiàng)進(jìn)行進(jìn)一步的介紹（3個(gè)分類，每類有3個(gè)子項(xiàng)），所以第三層菜單列了9行

注意數(shù)組中每一行的第1個(gè)數(shù)組，是索引號(hào)，先列舉一個(gè)實(shí)際的例子進(jìn)行分析：

上圖就是一個(gè)實(shí)際的4級(jí)菜單要顯示的內(nèi)容，每個(gè)條目前，標(biāo)記了索引號(hào)（0~25），即對(duì)應(yīng)數(shù)組在定義的索引號(hào)。

比如數(shù)組關(guān)于第0層和第1層的定義:

//第0層
{0,0,0,1,(*fun_0)},

//第1層
{1,4,2, 5,(*fun_a1)},
{2,1,3, 9,(*fun_b1)},
{3,2,4,13,(*fun_c1)},		
{4,3,1, 0,(*fun_d1)},

先看第一行：索引是0，顯示歡迎界面；后面的兩個(gè)0表示此時(shí)按“上翻”和“下翻”無效，繼續(xù)顯示歡迎界面；再后面的1表示按下“確認(rèn)”按鈕后，跳轉(zhuǎn)到索引1處（即顯示第1級(jí)目錄，且指向第1級(jí)的第1個(gè)子項(xiàng)）；最后是此索引要顯示的具體內(nèi)容，fun_0就是控制屏幕顯示歡迎界面

再看第二行：索引是1，顯示第1級(jí)目錄，且指向第1級(jí)的第1個(gè)子項(xiàng)（天氣）；后面的4表示此時(shí)按“上翻”跳轉(zhuǎn)到索引4，即顯示第1級(jí)目錄，且指向第1級(jí)的第4個(gè)子項(xiàng)（Return）；再后面的2表示此時(shí)按“下翻”跳轉(zhuǎn)到索引2，即顯示第1級(jí)目錄，且指向第1級(jí)的第2個(gè)子項(xiàng)（音樂）；再后面的5表示按下“確認(rèn)”按鈕后，跳轉(zhuǎn)到索引5處（即顯示第2級(jí)目錄，且指向第2級(jí)的第1個(gè)子項(xiàng)-杭州）；最后是此索引要顯示的具體內(nèi)容，fun_a1就是控制屏幕顯示第1級(jí)目錄，且指向第1級(jí)的第1個(gè)子項(xiàng)（天氣）

其它行的含義與之類似

通過分析，不難發(fā)現(xiàn)，這些數(shù)組在空間上的關(guān)系：

對(duì)于菜單的最底層，因?yàn)闆]有上翻和下翻的功能需求，因此每行的前3個(gè)數(shù)字都是當(dāng)前的索引號(hào)：

//第3層
{17,17,17,5,(*fun_a31)},			                	
{18,18,18,6,(*fun_a32)},		                	
{19,19,19,7,(*fun_a33)},

{20,20,20, 9,(*fun_b31)},				                	
{21,21,21,10,(*fun_b32)},			                	
{22,22,22,11,(*fun_b33)},

{23,23,23,13,(*fun_c31)},			                	
{24,24,24,14,(*fun_c32)},			                	
{25,25,25,15,(*fun_c33)},	

2.2 具體的顯示函數(shù)

對(duì)于函數(shù)要顯示的具體內(nèi)容，根據(jù)自己的實(shí)現(xiàn)需要顯示即可。

這里我使用的是OLED屏幕，借助U8g2圖形庫進(jìn)行內(nèi)容顯示，以下是部分顯示示例：

/*********第1層***********/
void fun_a1()   
{	
	u8g2_DrawStr(&u8g2,0,16,">");
	u8g2_DrawStr(&u8g2,16,16,"[1]Weather");
	u8g2_DrawStr(&u8g2,16,32,"[2]Music");
	u8g2_DrawStr(&u8g2,16,48,"[3]Device Info");
	u8g2_DrawStr(&u8g2,16,64,"<--");																					
}

void fun_b1()   
{	
	u8g2_DrawStr(&u8g2,0,32,">");
	u8g2_DrawStr(&u8g2,16,16,"[1]Weather");
	u8g2_DrawStr(&u8g2,16,32,"[2]Music");
	u8g2_DrawStr(&u8g2,16,48,"[3]Device Info");
	u8g2_DrawStr(&u8g2,16,64,"<--");																						
}

void fun_c1()     
{	
	u8g2_DrawStr(&u8g2,0,48,">");
	u8g2_DrawStr(&u8g2,16,16,"[1]Weather");
	u8g2_DrawStr(&u8g2,16,32,"[2]Music");
	u8g2_DrawStr(&u8g2,16,48,"[3]Device Info");
	u8g2_DrawStr(&u8g2,16,64,"<--");																					
}

void fun_d1()     
{	
	u8g2_DrawStr(&u8g2,0,64,">");
	u8g2_DrawStr(&u8g2,16,16,"[1]Weather");
	u8g2_DrawStr(&u8g2,16,32,"[2]Music");
	u8g2_DrawStr(&u8g2,16,48,"[3]Device Info");
	u8g2_DrawStr(&u8g2,16,64,"<--");																							
}

/*********第2層***********/
void fun_a21()     
{	
	u8g2_DrawStr(&u8g2,0,16,">");
	u8g2_DrawStr(&u8g2,16,16,"* HangZhou");
	u8g2_DrawStr(&u8g2,16,32,"* BeiJing");
	u8g2_DrawStr(&u8g2,16,48,"* ShangHai");
	u8g2_DrawStr(&u8g2,16,64,"<--");																						
}
//省略...

2.3 按鍵切換頁面

頁面的切換，這里里簡(jiǎn)單的按鈕輪詢?yōu)槔热?strong>初始顯示歡迎界面的狀態(tài)下，按下不同按鍵后，通過數(shù)組查表，確定要跳轉(zhuǎn)到的索引號(hào)，然后根據(jù)索引號(hào)，通過函數(shù)指針執(zhí)行索引號(hào)對(duì)應(yīng)的顯示函數(shù)，即實(shí)現(xiàn)了一次頁面切換。

然后，就是在新的頁面狀態(tài)，收到下一個(gè)按鈕指令，再切換到下一個(gè)顯示狀態(tài)。

void (*current_operation_index)(); //定義一個(gè)函數(shù)指針

//...
while(1)
{
    if((KEY1==0)||(KEY2==0)||(KEY3==0))
    {
        delay_ms(10);//消抖
        if(KEY1==0)
        {
            func_index = table[func_index].up;    //向上翻
            while(!KEY1);//松手檢測(cè)
        }
        if(KEY2==0)
        {
            func_index = table[func_index].down;    //向下翻
            while(!KEY2);
        }
        if(KEY3==0)
        {
            func_index = table[func_index].enter;    //確認(rèn)
            while(!KEY3);
        }
    }	

    if (func_index != last_index)
    {
        current_operation_index = table[func_index].current_operation;

        u8g2_ClearBuffer(&u8g2); 
        (*current_operation_index)();//執(zhí)行當(dāng)前操作函數(shù)
        u8g2_SendBuffer(&u8g2);

        last_index = func_index;
    }
}

3 演示

測(cè)試效果如下：https://www.bilibili.com/video/BV1r5411R7eA

4 總結(jié)

本篇介紹了一種簡(jiǎn)易的多級(jí)菜單的顯示方法，本質(zhì)是通過數(shù)組查表，實(shí)現(xiàn)各級(jí)菜單的各個(gè)頁面（狀態(tài)）的切換（跳轉(zhuǎn)），并在STM32上編程實(shí)現(xiàn)，通過OLED屏幕，以及借助U8g2圖形庫，測(cè)試了多級(jí)菜單的顯示功能。