智能手表（Smart Watch）项目

钟剑锋-JeffChong2024-10-07 10:24

文章目录

  • 前言
  • [一、智能手表（Smart Watch）简介](#一、智能手表（Smart Watch）简介)
  • 二、系统组成
  • 三、软件框架
  • [四、IAP_F411 App](#四、IAP_F411 App)
    • [4.1 MDK工程结构](#4.1 MDK工程结构)
    • [4.2 设计思路](#4.2 设计思路)
  • [五、Smart Watch App](#五、Smart Watch App)
    • [5.1 MDK工程结构](#5.1 MDK工程结构)
    • [5.2 片上外设](#5.2 片上外设)
    • [5.3 板载驱动BSP](#5.3 板载驱动BSP)
    • [5.4 硬件访问机制-HWDataAccess](#5.4 硬件访问机制-HWDataAccess)
      • [5.4.1 LVGL仿真和MDK工程的互相移植](#5.4.1 LVGL仿真和MDK工程的互相移植)
      • [5.4.2 HWDataAccess具体使用方式](#5.4.2 HWDataAccess具体使用方式)
    • [5.5 LVGL页面管理-PageManager](#5.5 LVGL页面管理-PageManager)
      • [5.5.1 PageManager框架](#5.5.1 PageManager框架)
      • [5.5.2 如何在ui app中使用PageManager](#5.5.2 如何在ui app中使用PageManager)
    • [5.6 多线程任务](#5.6 多线程任务)

前言

本文主要用于介绍智能手表（Smart Watch）项目的整体概况以及设计思路等。

一、智能手表（Smart Watch）简介

这是一个基于 STM32F411CUE6 和 FreeRTOS + LVGL 的多功能智能手表，主要功能大致有温湿度检测、心率检测、气压海拔检测、抬腕亮屏、无线蓝牙、计算器以及秒表等。

本次手表项目使用到的片上外设包括GPIO, IIC, SPI, USART, TIM, ADC, DMA, 具体的对应PCB板上器件的驱动，例如LCD, EEPROM等。

考虑到使用 keil 软件配置一个新的MCU过程比较繁琐，这里使用到了 CubeMX 用于生成基于HAL库开发的MDK工程。一方面，这是官方主推的方式，另一方面，也是考虑到后续项目有可能会在不同的MCU上进行移植的因素。HAL （硬件抽象层）库提供了更高层次的抽象，使得代码与具体的硬件实现关系较小，我们只需要做少量的修改就可以很容易地将代码移植到其他型号的 STM32 微控制器上。

二、系统组成

系统框图如下所示，主控使用STM32F411CEU6，操作系统使用FreeRTOS，图形库使用的LVGL。传感器部分：手势识别使用6轴MPU6050，心率血氧使用的是EM7028，海拔测量用的气压计SPL06-001，电子指南针使用LSM303DLHC，蓝牙芯片使用KT6368A，有SPP功能，可以无线升级。

三、软件框架

整体软件架构如下所示

整体工程代码分为Bootloader（IAP_F411）和APP（Smart Watch）两部分，为的是方便用户戴在手上进行不用拆解的升级，BOOT区后面划分了一个Flag区，用于记录是否是完整的APP，这个位置是APP传输完成后才记录的，为的是保证程序完整性。

四、IAP_F411 App

IAP_F411 的主要功能是初始化系统，检测条件以决定是否跳转到应用程序（APP）或进入Bootloader模式进行固件升级，我们先来看一下IAP_F411的目录结构。

4.1 MDK工程结构

如下所示为IAP_F411 的MDK工程结构，我们先来看一下板载驱动BSP侧。

BSP侧为板载驱动模块，主要由KEY按键驱动模块、KT6328蓝牙BLE驱动模块、LCD显示屏驱动模块以及电源管理模块组成。

Core为使用CubeMX生成的外设初始化配置，SYSTEM为自定义的延时模块，Ymodem 是一种用于计算机之间传输文件的协议，在这里使用该协议来传输APP升级包。

bash 复制代码 
Jeff@DESKTOP-HU3NGJN MINGW64 /g/Jeff Projects/MCU/Smart Watch/Codes/IAP_F411
$ tree -L 2
.
|-- BSP
|   |-- KEY
|   |-- KT6328
|   |-- LCD
|   `-- POWER
|-- Core
|   |-- Inc
|   `-- Src
|-- Drivers
|   |-- CMSIS
|   `-- STM32F4xx_HAL_Driver
|-- IAP_F411.ioc
|-- KeilClear.bat
|-- MDK-ARM
|   |-- DebugConfig
|   |-- IAP_F411
|   |-- IAP_F411.uvguix.kingham
|   |-- IAP_F411.uvoptx
|   |-- IAP_F411.uvprojx
|   |-- RTE
|   `-- startup_stm32f411xe.s
|-- SYSTEM
|   |-- delay.c
|   |-- delay.h
|   `-- sys.h
`-- Ymodem
    |-- common.c
    |-- common.h
    |-- flash_if.c
    |-- flash_if.h
    |-- menu.c
    |-- menu.h
    |-- ymodem.c
    `-- ymodem.h

4.2 设计思路

1. 主要变量声明

c 复制代码 
uint8_t boot_in_menu_flag = 0;
extern pFunction Jump_To_Application;
extern uint32_t JumpAddress;
  • boot_in_menu_flag 用于指示是否进入Bootloader菜单。
  • Jump_To_Application 和 JumpAddress 用于指向用户应用程序的入口点和跳转地址。

2. 外设初始化

c 复制代码 
SCB->VTOR = FLASH_BASE;
HAL_Init();
SystemClock_Config();
MX_GPIO_Init();
MX_USART1_UART_Init();
MX_SPI1_Init();
MX_TIM3_Init();
MX_ADC1_Init();
  • SCB->VTOR = FLASH_BASE: 设置向量表的基地址为Flash的起始位置。
  • HAL_Init(): 初始化硬件抽象层，配置系统时钟等。
  • SystemClock_Config(): 配置系统时钟。
  • 初始化各个外设: 包括GPIO、UART、SPI、定时器和ADC。

3. 硬件初始化

c 复制代码 
delay_init();
Key_Port_Init();
KT6328_GPIO_Init();
KT6328_Enable();
Power_Init();
HAL_TIM_PWM_Start(&htim3, TIM_CHANNEL_3);
LCD_Init();
LCD_Fill(0, 0, LCD_W, LCD_H, BLACK);
delay_ms(10);
LCD_Set_Light(50);

初始化延时、按键、BLE模块（KT6328）、电源和PWM，以及LCD屏幕。

4. 检测按键输入

c 复制代码 
//开机启动时如果按下KEY1, 进入boot中IAP升级模式
  if(HAL_GPIO_ReadPin(KEY1_PORT, KEY1_PIN) == 0)
  {
		// 延时判断是否真的按下
    delay_ms(500);
    if(HAL_GPIO_ReadPin(KEY1_PORT, KEY1_PIN) == 0)
    {
      
      LCD_ShowString(72, LCD_H/2, (uint8_t*)"Bootload", WHITE, BLACK, 24, 0);//12*6,16*8,24*12,32*16
      LCD_ShowString(32, LCD_H/2+48, (uint8_t*)"Smart Watch V1.0.0", WHITE, BLACK, 24, 0);

	  boot_in_menu_flag = 1;
			
      //go in boot menu
      FLASH_If_Init();
      Main_Menu();
    }
  }
  • 如果按键KEY1被按下（低电平），则进入Bootloader菜单进行固件更新。
  • LCD_ShowString 用于在LCD上显示Bootloader相关信息。

5. 检查应用程序并跳转

c 复制代码 
else
{
    uint32_t data1, data2;
    char *str_flag;
    uint32_t address = 0x08008000; // Flash 中数据的起始地址

    data1 = *(uint32_t *)address;
    data2 = *(uint32_t *)(address + sizeof(uint32_t));

    char str1[5], str2[5];
    memcpy(str1, &data1, sizeof(data1));
    memcpy(str2, &data2, sizeof(data2));
    str1[4] = '\0';
    str2[4] = '\0';

    char combined_str[9];
    strcpy(combined_str, str1);
    strcat(combined_str, str2);

    if (strcmp(combined_str, "APP FLAG") == 0)
    {
        //跳转到用户应用程序
        printf("APP FLAG OK, jump to app\r\n");
        SysTick->CTRL = 0X00; // 禁止SysTick
        SysTick->LOAD = 0;
        SysTick->VAL = 0;
        __disable_irq();
        JumpAddress = *(__IO uint32_t*) (APPLICATION_ADDRESS + 4);
        Jump_To_Application = (pFunction) JumpAddress;
        __set_MSP(*(__IO uint32_t*) APPLICATION_ADDRESS);
        Jump_To_Application();
    }
    else
    {
        LCD_ShowString(74, LCD_H/2, (uint8_t*)"No App!", WHITE, BLACK, 24, 0);
        LCD_ShowString(32, LCD_H/2+48, (uint8_t*)"Please Download", WHITE, BLACK, 24, 0);
        HAL_Delay(1000);
    }
}
  • 检查Flash中的标识：从特定地址（0x08008000）读取两个32位数据，拼接成字符串以确认是否存在合法的应用程序（APP FLAG）。
  • 如果存在，系统会禁用SysTick定时器，设置堆栈指针并跳转到应用程序的入口点。
  • 如果没有找到合法的应用程序，LCD会提示"没有应用程序"。

我们再来看一下无线蓝牙升级这部分代码的设计思路

1. 主菜单功能

c 复制代码 
void Main_Menu(void)
{
    //...
    while (1)
    {
        SerialPutString("\r\n================== Main Menu ============================\r\n\n");
        //...
        key = GetKey();

        if (key == 0x31) { SerialDownload(); }
        else if (key == 0x32) { SerialUpload(); }
        else if (key == 0x33) { 
            // execute the new program 
            // ...
        }
        else if ((key == 0x34) && (FlashProtection == 1)) { 
            // Disable write protection 
        }
        else {
            SerialPutString("Invalid Number ! ...");
        }
    }
}

主菜单功能为用户提供了选择升级、上传、执行程序和禁用Flash写保护的选项。用户可以通过输入数字选择相应的功能。0x31到0x34对应不同的操作。SerialDownload函数用于接收文件并将其写入Flash，成功后设置应用程序标志。SerialUpload函数用于上传当前Flash内容，它们都通过Ymodem协议发送与接收。

五、Smart Watch App

5.1 MDK工程结构

bash 复制代码 
Jeff@DESKTOP-HU3NGJN MINGW64 /g/Jeff Projects/MCU/Smart Watch/Codes/Smart Watch
$ tree -L 2
.
|-- BSP							# 用于存放板载设备驱动
|   |-- AHT21
|   |-- BL24C02
|   |-- EM7028
|   |-- IIC
|   |-- KEY
|   |-- KT6328
|   |-- LCD
|   |-- LSM303DLH
|   |-- MPU6050
|   |-- OWDG
|   |-- POWER
|   |-- SPL06_001
|   `-- TOUCH
|-- Core						# 用于存放CubeMX生成的初始化文件
|   |-- Inc
|   `-- Src
|-- Drivers
|   |-- CMSIS
|   `-- STM32F4xx_HAL_Driver
|-- KeilClear.bat
|-- MDK-ARM 					#用于存放.s文件
|   |-- DebugConfig
|   |-- RTE
|   |-- Smart Watch.kingham
|   |-- Smart Watch.uvoptx
|   |-- Smart Watch.uvprojx
|   |-- output
|   `-- startup_stm32f411xe.s
|-- Middlewares
|   |-- LVGL					# LVGL的底层
|   `-- Third_Party				# FreeRTOS的底层
|-- SYSTEM						# 用于存放自定义的delay.c sys.h等
|   |-- delay.c
|   |-- delay.h
|   `-- sys.h
|-- Smart Watch.ioc
`-- User
    |-- Func					# 用于存放管理函数
    |-- GUI_App					# 用于存放用户的ui app
    |-- Tasks					# 用于存放任务线程的函数
    `-- version.h

5.2 片上外设

本次手表项目使用到的片上外设包括GPIO, IIC, SPI, USART, TIM, ADC, DMA, 具体的对PCB板上器件的驱动，例如LCD, EEPROM等，这里简述一下各个片上外设的用途：

  1. DMA这里主要是配合SPI，SPI通信不通过CPU而是通过DMA直接发送。
  2. IIC主要用来跟Back板的各个传感器进行通信，传感器都挂在一个总线上的。
  3. TIM主要是提供时基，另外一个就是给LCD调节背光。
  4. ADC只接了一个电池的分压，进行电池电压采样，预估剩余电量。
  5. USART接了蓝牙，方便进行IAP和与手机和电脑的助手通信。

5.3 板载驱动BSP

bash 复制代码 
Jeff@DESKTOP-HU3NGJN MINGW64 /g/Jeff Projects/MCU/Smart Watch/Codes/Smart Watch/BSP
$ tree -L 2
.
|-- AHT21
|   |-- AHT21.c
|   `-- AHT21.h
|-- BL24C02
|   |-- BL24C02.c
|   |-- BL24C02.h
|   |-- DataSave.c
|   `-- DataSave.h
|-- EM7028
|   |-- HeartRatelib.lib
|   |-- HrAlgorythm.c
|   |-- HrAlgorythm.h
|   |-- em70x8.c
|   |-- em70x8.h
|   |-- libBp.lib
|   |-- libBpm.lib
|   |-- user_Queue.c
|   `-- user_Queue.h
|-- IIC
|   |-- iic_hal.c
|   `-- iic_hal.h
|-- KEY
|   |-- key.c
|   `-- key.h
|-- KT6328
|   |-- KT6328.c
|   `-- KT6328.h
|-- LCD
|   |-- ST7789.txt
|   |-- lcd.c
|   |-- lcd.h
|   |-- lcd_init.c
|   |-- lcd_init.h
|   |-- lcdfont.h
|   `-- pic.h
|-- LSM303DLH
|   |-- LSM303.c
|   `-- LSM303.h
|-- MPU6050
|   |-- eMPL
|   |-- mpu6050.c
|   `-- mpu6050.h
|-- OWDG
|   |-- WDOG.c
|   `-- WDOG.h
|-- POWER
|   |-- power.c
|   `-- power.h
|-- SPL06_001
|   |-- SPL06_001.c
|   `-- SPL06_001.h
`-- TOUCH
    |-- CST816.c
    `-- CST816.h

板载驱动BSP主要提供了最底层的实现接口，这里简述一下部分BSP：

IIC使用的是软件模拟的方式进行驱动，IIC总线的定义如下，定义了GPIO的口和CLK使能函数，在各个设备中直接用iic_bus_t进行创建IIC，然后调用iic_hal.c中的API即可。

c 复制代码 
typedef struct
{
        GPIO_TypeDef * IIC_SDA_PORT;
        GPIO_TypeDef * IIC_SCL_PORT;
        uint16_t IIC_SDA_PIN;
        uint16_t IIC_SCL_PIN;

}iic_bus_t;

void IICStart(iic_bus_t *bus);
void IICStop(iic_bus_t *bus);
unsigned char IICWaitAck(iic_bus_t *bus);
void IICSendAck(iic_bus_t *bus);
void IICSendNotAck(iic_bus_t *bus);
void IICSendByte(iic_bus_t *bus, unsigned char cSendByte);
unsigned char IICReceiveByte(iic_bus_t *bus);
void IICInit(iic_bus_t *bus);

uint8_t IIC_Write_One_Byte(iic_bus_t *bus, uint8_t daddr,uint8_t reg,uint8_t data);
uint8_t IIC_Write_Multi_Byte(iic_bus_t *bus, uint8_t daddr,uint8_t reg,uint8_t length,uint8_t buff[]);
unsigned char IIC_Read_One_Byte(iic_bus_t *bus, uint8_t daddr,uint8_t reg);
uint8_t IIC_Read_Multi_Byte(iic_bus_t *bus, uint8_t daddr, uint8_t reg, uint8_t length, uint8_t buff[]);

lcd_init模块专注于LCD的初始化和基本配置，是具体的SPI通信协议实现层，主要涉及与LCD硬件的接口，包括引脚定义、GPIO初始化、LCD命令和数据写入等，部分接口定义如下：

c 复制代码 
void LCD_GPIO_Init(void);//初始化GPIO
void LCD_Writ_Bus(u8 dat);//模拟SPI时序
void LCD_WR_DATA8(u8 dat);//写入一个字节
void LCD_WR_DATA(u16 dat);//写入两个字节
void LCD_WR_REG(u8 dat);//写入一个指令
void LCD_Address_Set(u16 x1,u16 y1,u16 x2,u16 y2);//设置坐标函数
void LCD_Init(void);//LCD初始化
void LCD_Set_Light(uint8_t dc);
void LCD_Close_Light(void);
void LCD_ST7789_SleepIn(void);
void LCD_ST7789_SleepOut(void);
void LCD_Open_Light(void);

而lcd模块则提供了更高层次的图形绘制功能，包括基本的图形（点、线、矩形、圆等）和文本显示（字符、字符串、汉字等），部分接口定义如下：

c 复制代码 
void LCD_Fill(u16 xsta,u16 ysta,u16 xend,u16 yend,u16 color);//指定区域填充颜色
void LCD_Color_Fill(u16 xsta,u16 ysta,u16 xend,u16 yend,u16 *color);
void LCD_DrawPoint(u16 x,u16 y,u16 color);//在指定位置画一个点
void LCD_DrawLine(u16 x1,u16 y1,u16 x2,u16 y2,u16 color);//在指定位置画一条线
void LCD_DrawRectangle(u16 x1, u16 y1, u16 x2, u16 y2,u16 color);//在指定位置画一个矩形
void Draw_Circle(u16 x0,u16 y0,u8 r,u16 color);//在指定位置画一个圆

void LCD_ShowChinese(u16 x,u16 y,u8 *s,u16 fc,u16 bc,u8 sizey,u8 mode);//显示汉字串
void LCD_ShowChinese12x12(u16 x,u16 y,u8 *s,u16 fc,u16 bc,u8 sizey,u8 mode);//显示单个12x12汉字
void LCD_ShowChinese16x16(u16 x,u16 y,u8 *s,u16 fc,u16 bc,u8 sizey,u8 mode);//显示单个16x16汉字
void LCD_ShowChinese24x24(u16 x,u16 y,u8 *s,u16 fc,u16 bc,u8 sizey,u8 mode);//显示单个24x24汉字
void LCD_ShowChinese32x32(u16 x,u16 y,u8 *s,u16 fc,u16 bc,u8 sizey,u8 mode);//显示单个32x32汉字

void LCD_ShowChar(u16 x,u16 y,u8 num,u16 fc,u16 bc,u8 sizey,u8 mode);//显示一个字符
void LCD_ShowString(u16 x,u16 y,const u8 *p,u16 fc,u16 bc,u8 sizey,u8 mode);//显示字符串
u32 mypow(u8 m,u8 n);//求幂
void LCD_ShowIntNum(u16 x,u16 y,u16 num,u8 len,u16 fc,u16 bc,u8 sizey);//显示整数变量
void LCD_ShowFloatNum1(u16 x,u16 y,float num,u8 len,u16 fc,u16 bc,u8 sizey);//显示两位小数变量

void LCD_ShowPicture(u16 x,u16 y,u16 length,u16 width,const u8 pic[]);//显示图片

5.4 硬件访问机制-HWDataAccess

5.4.1 LVGL仿真和MDK工程的互相移植

为什么加入HWDataAccess.c，而不直接调用BSP的API呢，主要是为了方便移植和管理。

上面图片所示将User文件夹中的Func文件夹和GUI_APP文件夹，全部复制到LVGL仿真文件夹中，如下所示，即完成了仿真的移植。

同理，在LVGL仿真中，改完UI App后，想要移植回MDK工程，看下实物效果，也是直接将LVGL仿真中的user_test中的文件复制过去即可。

当然，MDK工程和LVGL仿真工程的移植过程需要改一个东西，就是HWDataAccess.h中的使能：

c 复制代码 
/***************************
 *  Hardware Define
 ***************************/
/**
 *  if not use, just set 0
 *
 *
 *  if just test ui, no hardware, just set HW_USE_HARDWARE 0
 *
 */

#define HW_USE_HARDWARE 1

#if HW_USE_HARDWARE
  #define HW_USE_RTC    1
  #define HW_USE_BLE    1
  #define HW_USE_BAT    1
  #define HW_USE_LCD    1
  #define HW_USE_IMU    1
  #define HW_USE_AHT21  1
  #define HW_USE_SPL06  1
  #define HW_USE_LSM303 1
  #define HW_USE_EM7028 1
#endif

如果是在仿真中，就把HW_USE_HARDWARE定义为0即可，MDK中自然就是定义为1。使用这个HWDataAccess就方便把硬件抽象出来了。

5.4.2 HWDataAccess具体使用方式

在HWDataAccess.c中，使用结构体进行各个硬件管理，如下代码所示，各个typedef定义在HWDataAccess.h中可以看到。

c 复制代码 
/***************************
 *  External Variables
 ***************************/
HW_InterfaceTypeDef HWInterface = {
    .RealTimeClock = {
        .GetTimeDate = HW_RTC_Get_TimeDate,
        .SetDate = HW_RTC_Set_Date,
        .SetTime = HW_RTC_Set_Time,
        .CalculateWeekday = HW_weekday_calculate
    },
    .BLE = {
        .Enable = HW_BLE_Enable,
        .Disable = HW_BLE_Disable
    },
    .Power = {
        .power_remain = 0,
        .Init = HW_Power_Init,
        .Shutdown = HW_Power_Shutdown,
        .BatCalculate = HW_Power_BatCalculate
    },
    .LCD = {
        .SetLight = HW_LCD_Set_Light
    },

    .IMU = {
        .ConnectionError = 1,
        .Steps = 0,
        .wrist_is_enabled = 0,
        .wrist_state = WRIST_UP,
        .Init = HW_MPU_Init,
        .WristEnable = HW_MPU_Wrist_Enable,
        .WristDisable = HW_MPU_Wrist_Disable,
        .GetSteps = HW_MPU_Get_Steps,
        .SetSteps = HW_MPU_Set_Steps
    },
    .AHT21 = {
        .ConnectionError = 1,
        .humidity = 67,
        .temperature = 26,
        .Init = HW_AHT21_Init,
        .GetHumiTemp = HW_AHT21_Get_Humi_Temp
    },
    .Barometer = {
        .ConnectionError = 1,
        .altitude = 19,
        .Init = HW_Barometer_Init,
    },
    .Ecompass = {
        .ConnectionError = 1,
        .direction = 45,
        .Init = HW_Ecompass_Init,
        .Sleep = HW_Ecompass_Sleep
    },
    .HR_meter = {
        .ConnectionError = 1,
        .HrRate = 0,
        .SPO2 = 99,
        .Init = HW_HRmeter_Init,
        .Sleep = HW_HRmeter_Sleep
    }
};

如何在UI层使用HWDataAccess呢，例如在HomePage中的调节LCD亮度的回调函数中，直接调用HWInterface.LCD.SetLight(ui_LightSliderValue)即可。

c 复制代码 
void ui_event_LightSlider(lv_event_t * e)
{
    lv_event_code_t event_code = lv_event_get_code(e);
    lv_obj_t * target = lv_event_get_target(e);
    if(event_code == LV_EVENT_VALUE_CHANGED)
    {
        ui_LightSliderValue = lv_slider_get_value(ui_LightSlider);
        HWInterface.LCD.SetLight(ui_LightSliderValue);
    }
}

那么他是如何在有硬件的MDK工程中也能用，LVGL无硬件的仿真也能用呢？

c 复制代码 
HW_InterfaceTypeDef HWInterface = {
    // 省略前面
    .LCD = {
            .SetLight = HW_LCD_Set_Light
        },
    // 省略后面
}

首先看到HWInterface.LCD.SetLight定义的是函数HW_LCD_Set_Light，而这个函数的内容如下，即当HW_USE_LCD使能时，运行这个函数，能够正常调光，当LVGL仿真中不使能硬件HW_USE_HARDWARE时, HW_USE_LCD也不使能，则此函数执行空，工程也不会报错。

c 复制代码 
void HW_LCD_Set_Light(uint8_t dc)
{
    #if HW_USE_LCD
        LCD_Set_Light(dc);
    #endif
}

5.5 LVGL页面管理-PageManager

5.5.1 PageManager框架

在GUI_App文件夹中，Screen文件夹存放着所有的page，由于screen很多，所以有必要进行页面管理。这里开一个栈进行页面管理。

首先看到PageManager.h，Page_t结构体是用于描述一个LVGL页面的，里面的对象有初始化函数init，反初始化函数deinit以及一个用于存放lvgl对象的地址的lv_obj_t **page_obj。

PageStack_t结构体描述一个界面栈，用于存放Page_t页面结构体，top表示栈顶。

c 复制代码 
#ifndef PAGE_STACK_H
#define PAGE_STACK_H

#include "../../GUI_App/ui.h"

// 页面栈深度
#define MAX_DEPTH 6

// 页面结构体
typedef struct {
    void (*init)(void);
    void (*deinit)(void);
    lv_obj_t **page_obj;
} Page_t;


// 页面堆栈结构体
typedef struct {
    Page_t* pages[MAX_DEPTH];
    uint8_t top;
} PageStack_t;

extern PageStack_t PageStack;


Page_t* Page_Get_NowPage(void);
void Page_Back(void);
void Page_Back_Bottom(void);
void Page_Load(Page_t *newPage);
void Pages_init(void);


#endif // PAGE_STACK_H

在pop函数中，除了将top减1，还调用了页面deinit函数，负责反初始化当前页面。

c 复制代码 
stack->pages[--stack->top]->deinit();

Page_Back(), Page_Back_Bottom(), Page_Load()就是主要在代码中调用的函数了，分别的作用是Back到上一个界面，Back到最底部的Home界面，以及load新的界面。

5.5.2 如何在ui app中使用PageManager

这里以代码比较少的ui_ChargPage.c为例，这个page是使用square line生成的，一般会生成ui_ChargPage_screen_init函数。

首先我们需要注册一个Page结构体存储当前的页面，填充好初始化init，反初始化函数deinit以及LVGL页面对象&ui_ChargPage，然后deinit是用于删除定时器timer的，这里的timer主要用于刷当前页面的数据，所以不在当前页面时需要删除掉。

c 复制代码 
// 省略前面...

/ Page Manager //
Page_t Page_Charg = {ui_ChargPage_screen_init, ui_ChargPage_screen_deinit, &ui_ChargPage};

/// Timer //
// need to be destroyed when the page is destroyed
static void ChargPage_timer_cb(lv_timer_t * timer)
{
    if(Page_Get_NowPage()->page_obj == &ui_ChargPage)
    {
        // 刷新数据等操作
    }
}

/ SCREEN init 
void ui_ChargPage_screen_init(void)
{
    // 省略中间...
    // private timer
    ui_ChargPageTimer = lv_timer_create(ChargPage_timer_cb, 2000,  NULL);
}

/// SCREEN deinit 
void ui_ChargPage_screen_deinit(void)
{
  lv_timer_del(ui_ChargPageTimer);
}

// 省略后面...

5.6 多线程任务

本项目用的是CMSIS_OS_V2的API，Tasks文件及其作用如下所示。

c 复制代码 
├─Application/User/Tasks            # 用于存放任务线程的函数
│  ├─user_TaskInit.c                # 初始化任务
│  ├─user_HardwareInitTask.c        # 硬件初始化任务
│  ├─user_RunModeTasks.c            # 运行模式任务
│  ├─user_KeyTask.c                 # 按键任务
│  ├─user_DataSaveTask.c            # 数据保存任务
│  ├─user_MessageSendTask.c         # 消息发送任务
│  ├─user_ChargeCheckTask.c         # 充电检查任务
│  ├─user_SensUpdateTask.c          # 传感器更新任务
│  ├─user_ScrRenewTask.c            # 屏幕刷新任务
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