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DTU-HMI
PC 端 HMI 菜单逻辑模拟程序,纯 C 实现,支持菜单树、LCD 显示、TCP 远程显示(RemoDispBus 协议)及 UTF-8 汉字库。
快速开始
mkdir build
cd build
cmake ..
cmake --build .
生成可执行文件 DTU-HMI.exe(Windows)或 DTU-HMI(Linux)。
目录结构
DTU-HMI/
├── CMakeLists.txt
├── gen_utf8_hz12.py # 12×12 UTF-8 汉字库生成脚本
├── remo_disp_server.py # 远程显示 Python 服务端
├── include/
│ └── types.h
├── src/
│ ├── main.c
│ ├── thread_utils.c/h
│ ├── remoteDisplay.c/h
│ ├── TCP/tcp.c, tcp.h
│ └── Drv/
│ ├── menu.c/h
│ ├── display.c/h
│ ├── lcd.c/h
│ ├── Ascii.c/h
│ └── utf8_hz12_data.c/h # 由脚本生成
└── build/
环境要求
- CMake 3.10+
- 编译器:Windows 默认 MSVC;Linux 需 GCC/Clang
- 编码:源文件 UTF-8,CMake 已配置 MSVC
/utf-8
构建步骤
Windows
mkdir build
cd build
cmake ..
cmake --build .
Linux / macOS
mkdir build
cd build
cmake ..
cmake --build .
TCP 通信
程序监听端口 7003(RemoDispBus 默认)。使用 remo_disp_server.py 连接后可实时查看 LCD 显存画面。协议支持 CMD_INIT、CMD_LCDMEM、CMD_KEY、CMD_KEEPLIVE。
菜单系统
1. 概述
菜单由静态表 g_tMenuModelTab 定义,经 Menu_Main_Creat_01 构建为可遍历树 g_tMenuItem[]。每个结点有 ptHigher/ptLower/ptBefore/ptBehind 四个指针,同级首尾成环。
2. 数据结构
2.1 静态菜单定义(tagMenuModel)
typedef struct
{
uint8_t byClass; // 菜单分级标志 0/1/2/3
uint8_t byName[50]; // 菜单字符串
uint8_t byTip[50]; // 菜单提示文本
uint8_t byAttrib; // 菜单属性
uint16_t wPassword; // 访问密码,0x0000 表示无密码
uint16_t wPara; // 菜单执行函数参数
FUNCPTR pfnWinProc; // 界面执行函数指针
} tagMenuModel, *tagPMenuModel;
/* 注意:表定义时顺序不能乱,需从 0 级开始,一级一级按顺序写入 */
const tagMenuModel g_tMenuModelTab[] = { ... };
2.2 菜单遍历树(tagMenuItem)
/* 每个菜单包含:一、上下前后等级关系;二、属性与内容;三、显示坐标 */
typedef struct _MENU_ITEM_
{
struct _MENU_ITEM_ *ptHigher; // 上级菜单指针
struct _MENU_ITEM_ *ptLower; // 下级菜单指针
struct _MENU_ITEM_ *ptBefore; // 同级上方指针
struct _MENU_ITEM_ *ptBehind; // 同级下方指针
uint8_t byClass;
uint8_t byName[50];
uint8_t byTip[50];
uint8_t byAttrib;
uint16_t wPassword;
uint16_t wPara;
FUNCPTR pfnWinProc;
uint16_t wPos, wNum;
uint16_t wSPosX, wSPosY, wEPosX, wEPosY;
} tagMenuItem, *tagPMenuItem;
tagMenuItem g_tMenuItem[300]; /* 所有菜单存储于此数组 */
3. 菜单构建示例
3.1 静态表(g_tMenuModelTab)
const tagMenuModel g_tMenuModelTab[] =
{
{ 0, " ", "", 0, 0x0000, 0, (FUNCPTR)Menu_NonPfunc },
{ 1, "装置信息", "查看装置信息", 0, 0x0000, EN_ANA_0, (FUNCPTR)MenuProc_See_AppInfo },
{ 1, "实时数据", "装置实时数据", 0, 0x0000, 0, (FUNCPTR)Menu_NonPfunc },
{ 2, "交流量", "查看遥测交流量", EN_MEA_AC, 0x0000, EN_ANA_0, (FUNCPTR)MenuProc_See_YC },
{ 2, "直流量", "查看遥测直流量", EN_MEA_DC, 0x0000, EN_ANA_0, (FUNCPTR)MenuProc_See_YC },
{ 2, "遥信量", "查看遥信开入量", EN_INPUT_RLY_ALL, 0x0000, EN_INPUT_0, (FUNCPTR)MenuProc_See_Input },
{ 1, "参数定值", "保护参数查看与修改", 0, 0x0000, 0, (FUNCPTR)Menu_NonPfunc },
{ 2, "整定", "整定装置保护参数", 0, 0x0000, 0, (FUNCPTR)Menu_NonPfunc },
{ 3, "参数", "查看设备参数定值", EN_FIGURE_SET, CN_USER_PWD, EN_SIDE_BASIC, (FUNCPTR)MenuProc_Set_Value },
{ 3, "定值", "设置装置数值定值", EN_FIGURE_SET, CN_USER_PWD, EN_SIDE_DEF, (FUNCPTR)MenuProc_Set_Value },
{ 3, "控制字", "设置装置控制字", EN_SOFT_SET, CN_USER_PWD, EN_SIDE_DEF, (FUNCPTR)MenuProc_Set_Value },
{ 3, "软压板", "设置软压板", 0, CN_USER_PWD, EN_SOFT_PRO, (FUNCPTR)MenuProc_Set_Soft },
{ 2, "查看", "查看装置保护参数", 0, 0x0000, 0, (FUNCPTR)Menu_NonPfunc },
{ 3, "参数", "设置设备参数定值", EN_FIGURE_SET, 0x0000, EN_SIDE_BASIC, (FUNCPTR)MenuProc_See_Set },
{ 3, "定值", "查看数值型定值", EN_FIGURE_SET, 0x0000, EN_SIDE_DEF, (FUNCPTR)MenuProc_See_Set },
{ 3, "控制字", "查看控制字定值", EN_SOFT_SET, 0x0000, EN_SIDE_DEF, (FUNCPTR)MenuProc_See_Set },
{ 3, "软压板", "查看软压板", 0, 0x0000, EN_SOFT_PRO, (FUNCPTR)MenuProc_See_Soft },
{ 1, "三遥设置", "", 0, 0x0000, 0, (FUNCPTR)Menu_NonPfunc },
{ 2, "遥测死区", "设置遥测量死区门槛", 0, CN_USER_PWD, 0, (FUNCPTR)MenuProc_YC_SetSqValue },
{ 2, "遥测系数", "设置遥测量微调系数", EN_MEA_ADJ, CN_USER_PWD, 0, (FUNCPTR)MenuProc_YC_SetAdjCoe },
{ 2, "遥信类型", "设置遥信类型", 0, CN_USER_PWD, 0, (FUNCPTR)MenuProc_YX_SetCommType },
{ 2, "遥信防抖", "设置遥信防抖时间", 0, CN_USER_PWD, 0, (FUNCPTR)MenuProc_YX_SetWidth },
{ 2, "双点遥信", "设置双点遥信虚端子", 0, CN_USER_PWD, 0, (FUNCPTR)MenuProc_YX_SetTwin },
{ 1, "装置维护", "", 0, 0x0000, 0, (FUNCPTR)Menu_NonPfunc },
{ 2, "时钟设置", "设置系统时钟", 0, CN_USER_PWD, 0, (FUNCPTR)MenuProc_Cfg_Time },
{ 2, "强制复归", "可复归未返回事件", EN_REV_FORCE, CN_USER_PWD, 0, (FUNCPTR)MenuProc_Cfg_RevEvent },
{ 2, "手动录波", "启动手动录波", 0, CN_USER_PWD, 0, (FUNCPTR)MenuProc_Cfg_ManualWave },
{ 2, "清除记录", "", 0, CN_USER_PWD, 0, (FUNCPTR)MenuProc_Cfg_ClrRec },
{ 1, "通讯参数", "", 0, 0x0000, 0, (FUNCPTR)Menu_NonPfunc },
{ 2, "通讯设置", "外部通讯设置", 0, CN_USER_PWD, 0, (FUNCPTR)MenuProc_Cfg_ComPara },
{ 2, "网口设置", "", 0, CN_USER_PWD, 0, (FUNCPTR)MenuProc_Cfg_EditIP },
{ 2, "SNTP设置", "", 0, CN_USER_PWD, 0, (FUNCPTR)MenuProc_Cfg_EditSntp },
{ 1, "记录查询", "查看各种装置记录", 0, 0x0000, 0, (FUNCPTR)Menu_NonPfunc },
{ 2, "SOE记录", "", 0, 0x0000, 0, (FUNCPTR)MenuProc_See_RecSOE },
{ 2, "事故记录", "", 0, 0x0000, 0, (FUNCPTR)MenuProc_See_RecAct },
{ 2, "操作记录", "", 0, 0x0000, 0, (FUNCPTR)MenuProc_See_RecOpt },
{ 2, "保护告警", "", 0, 0x0000, 0, (FUNCPTR)MenuProc_See_RecAlm },
{ 2, "保护启动", "", 0, 0x0000, 0, (FUNCPTR)MenuProc_See_RecStart },
{ 2, "遥控记录", "", 0, 0x0000, 0, (FUNCPTR)MenuProc_See_RecYK },
{ 2, "自检记录", "", 0, 0x0000, 0, (FUNCPTR)MenuProc_See_RecChk },
{ 2, "运行记录", "", 0, 0x0000, 0, (FUNCPTR)MenuProc_See_RecRun },
{ 2, "运行报告", "", 0, 0x0000, 0, (FUNCPTR)MenuProc_See_RecFault },
{ 0, "厂家设置", "设置装置相关参数", 0, CN_COP_PWD, 0, (FUNCPTR)Menu_NonPfunc },
{ 1, "元件配置", "配置元件配置", 0, CN_COP_PWD, EN_FACTORY_PASSWORD,(FUNCPTR)MenuProc_Cfg_CellConf },
{ 1, "恢复默认", "恢复默认元件定值参数", 0, CN_COP_PWD, 0, (FUNCPTR)Menu_NonPfunc },
{ 2, "全部恢复", "全部参数恢复默认", 0, CN_COP_PWD, EN_NO_USER_PWD, (FUNCPTR)MenuProc_AllInf_Default },
{ 2, "默认参数", "当前参数恢复默认", 0, CN_COP_PWD, EN_NO_USER_PWD, (FUNCPTR)MenuProc_Para_Default },
{ 2, "默认定值", "当前定值区恢复默认", 0, CN_COP_PWD, EN_NO_USER_PWD, (FUNCPTR)MenuProc_Set_Default },
{ 2, "软压板", "当前软压板恢复默认", 0, CN_COP_PWD, EN_NO_USER_PWD, (FUNCPTR)MenuProc_Resume_Soft },
{ 2, "元件配置", "元件配置恢复默认", 0, CN_COP_PWD, EN_NO_USER_PWD, (FUNCPTR)MenuProc_Cfg_CellDef },
{ 1, "交流显示", "交流显示方式设置", 0, CN_COP_PWD, 0, (FUNCPTR)MenuProc_Cfg_ShowAnaType },
{ 1, "装置调试", "调试装置", 0, 0x0000, 0, (FUNCPTR)Menu_NonPfunc },
{ 2, "虚拟遥信", "设置虚拟遥信值", 0, CN_COP_PWD, 0, (FUNCPTR)MenuProc_Dbg_XuYX },
{ 2, "交流虚遥测", "设置虚拟交流遥测值", EN_MEA_AC, CN_COP_PWD, EN_ANA_0, (FUNCPTR)MenuProc_Dbg_XuYC },
{ 2, "直流虚遥测", "设置虚拟直流遥测值", EN_MEA_DC, CN_COP_PWD, EN_ANA_0, (FUNCPTR)MenuProc_Dbg_XuYC },
{ 2, "电度虚遥测", "设置虚拟电度遥测值", EN_MEA_POWER, CN_COP_PWD, EN_ANA_0, (FUNCPTR)MenuProc_Dbg_XuYC },
{ 2, "动作虚事件", "设置虚拟动作事件", EN_ACT_REC, CN_COP_PWD, 0, (FUNCPTR)MenuProc_Dbg_XuEvent },
{ 2, "告警虚事件", "设置虚拟告警事件", EN_ALM_REC, CN_COP_PWD, 0, (FUNCPTR)MenuProc_Dbg_XuEvent },
{ 2, "动作出口", "进入此菜单保护退出", EN_OUTPUT_TRIP, CN_COP_PWD, EN_INPUT_0, (FUNCPTR)MenuProc_Dbg_Relay },
{ 2, "信号出口", "进入此菜单保护退出", EN_OUTPUT_SIGN, CN_COP_PWD, 0, (FUNCPTR)MenuProc_Dbg_Relay },
{ 1, "版本信息", "查看板件版本信息", 0, CN_COP_PWD, 0, (FUNCPTR)MenuProc_See_VersionBoard },
};
3.2 解析后的树形结构
根据上表,Menu_Main_Creat_01 解析后的菜单树为:
0 级目录 {
1.装置信息
1.实时数据 {
2.交流量
2.直流量
2.遥信量
}
1.参数定值 {
2.整定 {
3.参数
3.定值
3.控制字
3.软压板
}
2.查看 {
3.参数
3.定值
3.控制字
3.软压板
}
}
1.三遥设置 {
2.遥测死区
2.遥测系数
2.遥信类型
2.遥信防抖
2.双点遥信
}
1.装置维护 {
2.时钟设置
2.强制复归
2.手动录波
2.清除记录
2.通讯参数
2.通讯设置
2.网口设置
2.SNTP设置
}
1.记录查询 {
2.SOE记录
2.事故记录
2.操作记录
2.保护告警
2.保护启动
2.遥控记录
2.自检记录
2.运行记录
2.运行报告
}
}
0.厂家设置 {
1.元件配置
1.恢复默认 {
2.全部恢复
2.默认参数
2.默认定值
2.软压板
2.元件配置
}
1.交流显示
1.装置调试 {
2.虚拟遥信
2.交流虚遥测
2.直流虚遥测
2.电度虚遥测
2.动作虚事件
2.告警虚事件
2.动作出口
2.信号出口
}
1.版本信息
}
3.3 单例解析示例:直流量
以 {2,"直流量","查看遥测直流量",EN_MEA_DC,0x0000,EN_ANA_0,(FUNCPTR)MenuProc_See_YC} 为例,构建后该菜单项的指针与属性为:
{
ptHigher = 1.实时数据;
ptLower = NULL;
ptBefore = 2.交流量;
ptBehind = 2.遥信量;
byClass = 2;
byName = 直流量;
byTip = 查看遥测直流量;
byAttrib = EN_MEA_DC;
wPassword = 0x0000;
wPara = 0;
pfnWinProc = MenuProc_See_YC;
}
3.4 同级首尾成环
同级菜单中,首尾通过 ptBefore/ptBehind 相连形成环。例如 2 级子菜单:
2.虚拟遥信
2.交流虚遥测
2.直流虚遥测
2.电度虚遥测
2.动作虚事件
2.告警虚事件
2.动作出口
2.信号出口
其中:
2.虚拟遥信的ptBefore指向2.信号出口(首的前一个是尾)2.信号出口的ptBehind指向2.虚拟遥信(尾的后一个是首)
4. 构建流程(Menu_Main_Creat_01)
按 g_tMenuModelTab 的定义顺序逐项处理,通过比较 byCurClass 与 byNextClass 设置每个菜单的层级指针。
情况 1:byCurClass < byNextClass(下一项更深,进入子菜单)
ptCurrent ptNextNode
(当前) (下一项,更深一级)
│ │
│ ptLower ──────────────────►│
│◄───────────────── ptHigher │
│ │
该级尾不变 新一级的 首=尾=ptNextNode
情况 2:byCurClass == byNextClass(同级,并列)
ptCurrent ─── ptBehind ──► ptNextNode
│ │
│ ptBefore ◄───────────┤
│ │
└──── ptHigher (同) ────────┘
该级 尾 更新为 ptNextNode
情况 3:byCurClass > byNextClass(下一项更浅,回到上层)
... byCurClass 级 ... byNextClass 级 ...
ptLast[byNextClass] 已存在
│
│ ptBehind ──► ptNextNode(新)
│ │
│◄── ptBefore ────┤
│ ptHigher = 该级尾的 ptHigher
同时:从 byCurClass 到 byNextClass+1 各级首尾成环
ptLast[级]──►ptFirst[级],ptFirst[级]──►ptLast[级]
最后:各级首尾成环
表遍历完后,从 0 级到当前结点所在级,把该级首尾连成环:
ptFirst[级] ◄──────────────► ptLast[级]
│ │
└──── ptBehind ───────────────┘
◄──────── ptBefore ────────────┘