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TouchGFX 4.12

我們免費的圖形化用戶界面工具——TouchGFX, 在其圖形引擎和設計工具中，迎來了重大的升級。TouchGFX 4.12帶來了：可緩存容器，支持局部緩存，和L8圖形壓縮格式，這些都將會給STM32微控制性能帶來更高的提升。當嵌入式系統繼續深入主流市場，加上目前的顯示屏和高效的圖形用戶界面都將大大的提升用戶體驗。這解釋了為什么很多報告都顯示越來越多的嵌入式系統工程師現在都需要和GUI打交道。還有業界也在嘗試去適應MCU緊湊的計算吞吐量。TouchGFX Designer是我們基于MCU的桌面GUI設計工具，其高效的圖形算法引擎可以大大幫助開發高端的圖形應用，同時減少對C++的依賴。

TouchGFX 4.12是一個很有象征性的版本，因為在2018年被ST收購，成為ST生態中重要的一員后，這是第一次重大的升級。其中一個在MCU背后驅使的宗旨就是提供更好的性能，以及更多附加性能。這也是為什么我們很高興使用類似QT以及其他當前類似的著名GUI工具在我們的MCU上運行。不管怎樣，我們都很高興對TouchGFX帶來具有重大意義的升級。我們會繼續在這個方案上帶來更專業和免費的強大工具給到用戶。目前采用TouchGFX的可能大部分都是穿戴和家電上的用戶。在將來，我們期待STM32開發者會不斷地將TouchGFX涉及到更多領域。

可緩存容器

重新思考如何渲染一個緩存

可緩存容器是TouchGFX team新增加的一個功能。就如其名, 可使用一張位圖緩存來提高圖形，并通過提高刷幀率來達到更好性能的目的。下面這個視頻基于STM32F429I Discovery板。這是沒有可緩存容器的例程，支持全屏(240*320)動畫，刷幀率為9FPS。在使用了新的TouchGFX技術后，可以達到60fps，讓動畫變得更流暢。在目前的一些智能手表上使用這個功能，在硬件的限制下，可以達到更好的效果以及延長電池使用時間。在一些需要使用復雜動畫的部分，如紋理映射，或將小的動畫元素顯示在一個靜態背景上，都可以達到性能最大化。

在傳統的系統上，一些動畫需要系統對緩存重畫，并且需要復雜的運算，也有一些動畫需要兩個圖層，并且可能需要20幀，然而每一幀都需要100ms重畫。可緩存容器就可以避免這個問題，只需要在RAM里獨立保存第一幀和最后一幀。系統就會用簡單的動態位圖方法，和DMA對兩張圖的傳輸，來代替計算動畫。MCU不再需要重刷每幀，這可以顯著提升性能。研發人員只需要在TouchGFX Designer上選中Cacheable box，在那些被你選中的容器中，重刷的時間從100ms可以降到5ms。

局部緩存

最佳優化存儲緩存

GUIs from TouchGFX

局部緩存是另外一種已被驗證過擁有良好效果的技術。一個緩存幀就是一段連續的存儲空間。例如，一個標準390*390@24-bit智能穿戴圖片的大小是3,650,400 bits 或440 KB，這幾乎是L4+在智能手表和穿戴應用中 70%的SRAM容量。如果在一個需要兩幀或三幀的應用中，這個問題會更加凸顯。為了超出這個局限性，可以使用一個大的緩存來取得更多的數據，但是這樣會減低性能。

顧名思義，局部緩存就是僅存儲局部的緩存內容，開發者可以在相應的地方配置緩存大小，以存儲多個局部緩存。TouchGFX引擎會選擇最合適的緩存，然后顯示在屏上。因此，代替取得完整緩存的方法，這可以讓系統使用更小的文件，從而增加整個系統的性能。這個技術在一些小的動畫中尤為突出，例如時鐘或者圖表需要自我更新的時候。這也同樣支持那些自帶控制器，能夠直接接收MCU RAM中局部緩存的數據，如并口/8080，DSI和SPI顯示屏。

L8 壓縮格式和TouchGFX Designer

優化資源和流程

TouchGFX Designer

直到現在圖片資源占據大量存儲資源，開發者只能降低清晰度來減少緩存大小。不幸運的是很少有這樣的用戶接口。L8是獨特的有顯著壓縮效果的一種壓縮算法，通過高級的ChromART 加速器來實現。只要該資源少于256種顏色，一般是在背景顏色、圖表或者按鍵在一個小嵌入式設備中，研發者可以在TouchGFX Designer中選取L8格式，來選擇壓縮。這系統產出的圖最大能節省75%。高效解壓的步驟是通過ChromART引擎在查表形式來還原各種真實的顏色，以保不失真。

TouchGFX Designer同樣也帶來了其他令人興奮的升級。有新的功能還有新的控件，例如電子鐘、紋理映射。同時開發者也可以創建自己的程序。雖然這要求用戶有入門級的C++能力，但它可以帶來更好的性能。這個工具也支持添加的用戶觸發源和動作。這樣就算開發者沒有編程能力也可以測試和實驗。TouchGFX Designer現在生成和讀取系統都比以前快兩倍，這也大大提升了研發人員的體驗感受。

PS:STM32用戶還可一如既往免費使用STemWIN