[STM32F469试用体验]创建并调试TouchGFX工程

moyanming2013

1.  关于TouchGFX
TouchGFX是一个用C++语言编写的GUI框架，使用TouchGFX可以在资源有限的嵌入式系统中创建现代GUI界面。什么是现代GUI界面？其实主要就是区分于“古代”GUI界面，即以emWin GUI为代表的GUI界面。“古代”GUI界面类似于Windows XP系统，现代GUI界面类似于Windows 7但又有些嵌入式操作界面的特性。TouchGFX的界面如下图所示。

emWin GUI的界面如下图所示。

通过对比，TouchGFX看起来很酷，而emWin看起来生硬。或许TouchGFX可以用于民用场景，而emWin感觉工业级视觉明显。TouchGFX和emWin都是收费软件，而且都比较贵！不过我们可以使用ST提供的STemWin GUI，STemWin GUI就是emWin GUI的二进制版本，不提供源代码，只要用于ST的芯片，都是免费的。
尽管TouchGFX看起来好像挺耗费资源，其实不然。TouchGFX需要一个RTOS支持，官方使用的是FreeRTOS，不用RTOS也行，只是复杂一些罢了。炫酷的界面其实就是图形，字体也是代码表示的，这一点和emWin类似。TouchGFX和emWin的区别在于实现框架不同。TouchGFX实现了基于MVP架构的框架，而emWin的实现类似于Windows编程方式。TouchGFX的框架需要11~35KB的RAM，21~40KB的ROM，还需要1~8MB的flash存储图形、字体、文本等数据。小一点的MCU是无法满足TouchGFX的运行了。但STM32F469I-DISCOVERY就可以，它就是专门满足图形需求的，STM32F469I-DISCOVERY还配备一个4英寸800*480的屏幕，分辨率相当高了。在STM32F469I-DISCOVERY上面也能最大的发挥TouchGFX的特性。
TouchGFX可以使用Visual Studio再加上GCC开发满足不同MCU平台。也可以使用Visual Studio再加上MDK-ARM（或IAR）来开发。也可以直接试用MDK-ARM（或IAR）开发。使用Visual Studio主要是能够快速的编写基本的代码，然后再试用GCC或者MDK-ARM（或IAR）编译到目标版。通过参考资料[1]下载一个开发包，当前TouchGFX最新版本是v4.5.1，其中，app文件夹包括了所有的示例程序和模板，doc文件夹是全部TouchGFX的文档，touchgfx文件夹是TouchGFX的库和第三方软件包。我们使用：
“app->demo->touchgfx_demo2015_800x480\target\ST\STM32469I-DISCO\Keil”工程来调试开发TouchGFX。如下图所示。

2.  调试TouchGFX
注意：如果没有安装或配置MDK-ARM，请先参考[3]：MDK-ARM开发环境的搭建及调试程序流程
在“app->demo->touchgfx_demo2015_800x480\target\ST\STM32469I-DISCO\Keil”路径中，直接双击“application.uvprojx”可以试用MDK-ARM打开该工程，如果该工程是由uVision v4创建的，那么还需要进行一个简单的转换，如下图所示，直接点击选择“Migrate to Device Pack”按钮即可完成转换到uVision v5版本。

打开该工程后，需要参考我的上一篇文章《MDK-ARM开发环境的搭建及调试程序流程》中的第5步设置下编译环境。然后选择“Project->Rebuild all target files”菜单重新编译生成，此过程较慢，需要大约2分半，如下图所示。

上图中显示一个关于FreeRTOS的警告，此处先忽略它，我们先开始调试。编译无误后，选择“Debug->Start/Stop Debug Session”菜单，开始调试。开始调试前MDK-ARM会先把程序映像下载到开发板中，并加载库文件，这需要大约2分钟左右。典型的调试窗口如下图所示。

然后，选择“Debug->Run”菜单，程序开始执行，此时开发板屏幕显示内容。如下图示。

上图是示例程序的一个子功能展示，叫做“Graph Demo”。图中红框有个水印，TouchGFX是一个收费软件，还比较贵，如果没有授权那么会隔一段时间显示约1秒的水印。图中下方图形不自然，这可能是由于工程图形编译时的问题，或者是外部Flash存放图形时的问题。后续可以在Visual Studio中编译下看看效果。
3.  总结
本文展示了TouchGFX及如何试用MDK-ARM编译、调试示例工程。TouchGFX具有非常现代的GUI界面，相对于emWin来说改善了呆板和嵌入式操作界面的可操作性。TouchGFX是收费软件，且学习起来也不简单，而且通过调试发现TouchGFX资料、更新和技术支持较弱，用的人还比较少。对于免费的STemWin来说，资料多、免费且易于学习，但是GUI界面不好看。对于该使用何种GUI界面，可以根据具体客户需求，来提供不同的评估方案。
4.  参考资料
[1] TouchGFX: https://touchgfx.com/
[2] emWin: https://www.segger.com/emwin.html
[3] 《MDK-ARM开发环境的搭建及调试程序流程》: https://jingyan.eeboard.com/article/75106