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菜单组件API文档
1. 概述
本文档详细描述了菜单组件的API接口，包括核心功能、功能扩展和Modbus映射功能。
2. 核心接口
2.1 上下文管理
/**
* @brief 获取菜单组件上下文所需的内存大小
* @return 上下文内存大小（字节）
*/
uint32_t menu_get_ctx_size(void);
/**
* @brief 菜单组件初始化（必须首先调用）
* @param ctx 菜单上下文指针（用户需提前分配内存）
* @return 错误码
*/
MenuErrCode menu_init(MenuGlobalCtx* ctx);
/**
* @brief 菜单组件反初始化（释放资源）
* @param ctx 菜单上下文指针
* @return 错误码
*/
MenuErrCode menu_deinit(MenuGlobalCtx* ctx);
/**
* @brief 检查菜单组件是否已初始化
* @param ctx 菜单上下文指针
* @return 是否已初始化
*/
bool menu_is_initialized(MenuGlobalCtx* ctx);
2.2 菜单管理
/**
* @brief 注册菜单节点（构建菜单树）
* @param ctx 菜单上下文指针
* @param parent_id 父节点ID（根节点填0）
* @param node_id 当前节点ID（唯一，不可重复）
* @param name_str 菜单名称字符串（或多语言索引）
* @param enter_cb 进入该菜单的回调函数（NULL表示无）
* @param exit_cb 退出该菜单的回调函数（NULL表示无）
* @return 错误码
*/
MenuErrCode menu_register_node(MenuGlobalCtx* ctx, MenuNodeId parent_id, MenuNodeId node_id, const char* name_str, MenuCallback enter_cb, MenuCallback exit_cb);
/**
* @brief 批量注册菜单节点
* @param ctx 菜单上下文指针
* @param configs 菜单节点配置数组
* @param config_count 配置数量
* @return 错误码
*/
MenuErrCode menu_register_nodes(MenuGlobalCtx* ctx, const MenuNodeConfig* configs, uint16_t config_count);
/**
* @brief 获取当前选中的菜单节点ID
* @param ctx 菜单上下文指针
* @param node_id 输出参数，当前节点ID
* @return 错误码
*/
MenuErrCode menu_get_current_node(MenuGlobalCtx* ctx, MenuNodeId* node_id);
2.3 事件处理
/**
* @brief 发送事件到菜单事件队列（如按键事件、自定义事件）
* @param ctx 菜单上下文指针
* @param type 事件类型
* @param param 事件附加参数（可选，如按键长按时间）
* @param priority 事件优先级（可选，默认为普通优先级）
* @return 错误码
*/
MenuErrCode menu_post_event(MenuGlobalCtx* ctx, MenuEventType type, uint32_t param, MenuEventPriority priority);
/**
* @brief 菜单主循环（需在用户主循环中调用，处理事件和刷新显示）
* @param ctx 菜单上下文指针
*/
void menu_main_loop(MenuGlobalCtx* ctx);
3. 功能扩展接口
3.1 参数管理
/**
* @brief 注册参数到菜单节点（参数管理功能）
* @param ctx 菜单上下文指针
* @param node_id 菜单节点ID（参数与菜单绑定）
* @param param_id 参数ID（唯一）
* @param type 参数类型
* @param min_val 最小值（浮点型，内部自动转换）
* @param max_val 最大值（浮点型，内部自动转换）
* @param default_val 默认值（浮点型，内部自动转换）
* @param scale 缩放因子（如0.1表示保留1位小数）
* @return 错误码
*/
MenuErrCode menu_param_register(MenuGlobalCtx* ctx, MenuNodeId node_id, uint16_t param_id, MenuParamType type, float min_val, float max_val, float default_val, float scale);
/**
* @brief 批量注册参数到菜单节点
* @param ctx 菜单上下文指针
* @param configs 参数配置数组
* @param config_count 配置数量
* @return 错误码
*/
MenuErrCode menu_param_register_batch(MenuGlobalCtx* ctx, const MenuParamConfig* configs, uint16_t config_count);
/**
* @brief 设置参数值
* @param ctx 菜单上下文指针
* @param param_id 参数ID
* @param value 新值（浮点型，内部自动转换）
* @return 错误码
*/
MenuErrCode menu_param_set_value(MenuGlobalCtx* ctx, uint16_t param_id, float value);
/**
* @brief 获取参数值
* @param ctx 菜单上下文指针
* @param param_id 参数ID
* @param value 输出参数，当前值（浮点型）
* @return 错误码
*/
MenuErrCode menu_param_get_value(MenuGlobalCtx* ctx, uint16_t param_id, float* value);
/**
* @brief 获取参数类型
* @param ctx 菜单上下文指针
* @param param_id 参数ID
* @param type 输出参数，参数类型
* @return 错误码
*/
MenuErrCode menu_param_get_type(MenuGlobalCtx* ctx, uint16_t param_id, MenuParamType* type);
3.2 多语言支持
/**
* @brief 设置当前语言
* @param ctx 菜单上下文指针
* @param lang_id 语言ID（如0-中文，1-英文）
* @return 错误码
*/
MenuErrCode menu_lang_set_current(MenuGlobalCtx* ctx, uint8_t lang_id);
/**
* @brief 获取当前语言
* @param ctx 菜单上下文指针
* @param lang_id 输出参数，当前语言ID
* @return 错误码
*/
MenuErrCode menu_lang_get_current(MenuGlobalCtx* ctx, uint8_t* lang_id);
/**
* @brief 注册语言字符串
* @param ctx 菜单上下文指针
* @param str_id 字符串ID
* @param lang_id 语言ID
* @param str 语言字符串
* @return 错误码
*/
MenuErrCode menu_lang_register_str(MenuGlobalCtx* ctx, uint16_t str_id, uint8_t lang_id, const char* str);
/**
* @brief 批量注册语言字符串
* @param ctx 菜单上下文指针
* @param strs 语言字符串数组
* @param count 字符串数量
* @return 错误码
*/
MenuErrCode menu_lang_register_strs(MenuGlobalCtx* ctx, const MenuLangStr* strs, uint16_t count);
/**
* @brief 加载语言包（动态加载语言字符串）
* @param ctx 菜单上下文指针
* @param lang_id 语言ID
* @param strs 语言字符串数组
* @param count 字符串数量
* @return 错误码
*/
MenuErrCode menu_lang_load_pack(MenuGlobalCtx* ctx, uint8_t lang_id, const MenuLangStr* strs, uint16_t count);
3.3 内存监控
/**
* @brief 获取菜单内存使用统计信息
* @param ctx 菜单上下文指针
* @param stats 输出参数，内存使用统计信息
* @return 错误码
*/
MenuErrCode menu_get_mem_stats(MenuGlobalCtx* ctx, MenuMemStats* stats);
4. Modbus映射功能
/**
* @brief 注册参数与Modbus寄存器的映射关系
* @param ctx 菜单上下文指针
* @param param_id 参数ID（需已通过menu_param_register注册）
* @param reg_type 寄存器类型
* @param reg_addr 寄存器起始地址（协议地址，如40001）
* @param reg_count 占用寄存器数量（如1:16位，2:32位，4:64位）
* @param perm 读写权限
* @param byte_order 字节序（可选，默认使用MENU_CONFIG_MODBUS_BYTE_ORDER）
* @return 错误码
*/
MenuErrCode menu_modbus_map_register(MenuGlobalCtx* ctx, uint16_t param_id, ModbusRegType reg_type, uint16_t reg_addr, uint8_t reg_count, ModbusPerm perm, uint8_t byte_order);
/**
* @brief 批量注册参数与Modbus寄存器的映射关系
* @param ctx 菜单上下文指针
* @param configs Modbus映射配置数组
* @param config_count 配置数量
* @return 错误码
*/
MenuErrCode menu_modbus_map_register_batch(MenuGlobalCtx* ctx, const MenuModbusMapConfig* configs, uint16_t config_count);
/**
* @brief 根据参数ID查询Modbus映射关系
* @param ctx 菜单上下文指针
* @param param_id 参数ID
* @param map 输出参数，映射关系结构体
* @return 错误码
*/
MenuErrCode menu_modbus_map_query_by_param(MenuGlobalCtx* ctx, uint16_t param_id, ModbusMap* map);
/**
* @brief 根据寄存器地址和类型查询Modbus映射关系
* @param ctx 菜单上下文指针
* @param reg_type 寄存器类型
* @param reg_addr 寄存器地址
* @param map 输出参数，映射关系结构体
* @return 错误码
*/
MenuErrCode menu_modbus_map_query_by_reg(MenuGlobalCtx* ctx, ModbusRegType reg_type, uint16_t reg_addr, ModbusMap* map);
/**
* @brief 将参数值写入对应的Modbus寄存器（双向转换：参数值→寄存器数据）
* @param ctx 菜单上下文指针
* @param param_id 参数ID
* @param reg_buf 输出参数，寄存器数据缓冲区（需足够大，如32位占2个16位寄存器）
* @param buf_len 缓冲区长度（输入），实际写入长度（输出）
* @return 错误码
*/
MenuErrCode menu_modbus_map_param_to_reg(MenuGlobalCtx* ctx, uint16_t param_id, uint8_t* reg_buf, uint8_t* buf_len);
/**
* @brief 将Modbus寄存器数据读取到参数值（双向转换：寄存器数据→参数值）
* @param ctx 菜单上下文指针
* @param param_id 参数ID
* @param reg_buf 输入参数，寄存器数据缓冲区
* @param buf_len 缓冲区长度
* @return 错误码
*/
MenuErrCode menu_modbus_map_reg_to_param(MenuGlobalCtx* ctx, uint16_t param_id, const uint8_t* reg_buf, uint8_t buf_len);
5. 数据类型
5.1 错误码
typedef enum {
MENU_OK = 0, ///< 操作成功
MENU_ERR_INVALID_PARAM, ///< 无效参数
MENU_ERR_OUT_OF_MEMORY, ///< 内存不足（静态内存池已满）
MENU_ERR_NODE_NOT_FOUND, ///< 菜单节点未找到
MENU_ERR_STACK_OVERFLOW, ///< 菜单栈溢出（导航层级超过配置）
MENU_ERR_STACK_UNDERFLOW, ///< 菜单栈下溢（已到根节点仍返回）
MENU_ERR_EVENT_QUEUE_FULL, ///< 事件队列已满
MENU_ERR_NOT_SUPPORTED, ///< 功能未启用（如未开启多语言）
MENU_ERR_HW_PORT_ERROR, ///< 硬件端口层错误
MENU_ERR_NOT_INITIALIZED, ///< 组件未初始化
MENU_ERR_INVALID_CONTEXT ///< 无效上下文指针
} MenuErrCode;
5.2 事件类型
typedef enum {
MENU_EVENT_NONE = 0, ///< 无事件
MENU_EVENT_KEY_UP, ///< 上键按下
MENU_EVENT_KEY_DOWN, ///< 下键按下
MENU_EVENT_KEY_ENTER, ///< 确认键按下
MENU_EVENT_KEY_BACK, ///< 返回键按下
MENU_EVENT_CUSTOM_BEGIN = 0x10, ///< 自定义事件起始标识（用户可扩展）
} MenuEventType;
5.3 事件优先级
typedef enum {
MENU_EVENT_PRIORITY_LOW = 0, ///< 低优先级事件
MENU_EVENT_PRIORITY_NORMAL, ///< 普通优先级事件（默认）
MENU_EVENT_PRIORITY_HIGH, ///< 高优先级事件
MENU_EVENT_PRIORITY_CRITICAL ///< 紧急优先级事件
} MenuEventPriority;
5.4 参数类型
typedef enum {
MENU_PARAM_TYPE_INT8,
MENU_PARAM_TYPE_UINT8,
MENU_PARAM_TYPE_INT16,
MENU_PARAM_TYPE_UINT16,
MENU_PARAM_TYPE_INT32,
MENU_PARAM_TYPE_UINT32,
MENU_PARAM_TYPE_FLOAT,
} MenuParamType;
5.5 菜单状态
typedef enum {
MENU_STATE_INIT = 0, ///< 初始化状态
MENU_STATE_NORMAL, ///< 正常导航状态
MENU_STATE_PARAM_EDIT, ///< 参数编辑状态
MENU_STATE_CONFIRM, ///< 确认状态（如保存/退出确认）
MENU_STATE_ERROR, ///< 错误状态
} MenuState;
6. 配置项
菜单组件的配置项位于menu_config.h文件中，用户可以根据项目需求调整以下配置：
6.1 核心配置
MENU_CONFIG_MAX_NODES：最大菜单节点数MENU_CONFIG_STACK_DEPTH：菜单栈深度MENU_CONFIG_EVENT_QUEUE_LEN：事件队列长度MENU_CONFIG_ENABLE_ASSERT：是否启用断言MENU_CONFIG_ENABLE_DEBUG：是否启用调试打印MENU_CONFIG_ENABLE_MEM_MONITOR：是否启用内存监控
6.2 功能扩展配置
MENU_CONFIG_ENABLE_PARAM：是否启用参数管理功能MENU_CONFIG_ENABLE_LANG：是否启用多语言功能MENU_CONFIG_MAX_PARAMS：最大参数数量MENU_CONFIG_MAX_LANGS：支持的最大语言数量
6.3 Modbus映射配置
MENU_CONFIG_ENABLE_MODBUS_MAP：是否启用参数-Modbus寄存器映射功能MENU_CONFIG_MAX_MODBUS_MAPS：最大Modbus映射数量MENU_CONFIG_MODBUS_MAX_ADDR：Modbus寄存器地址最大值MENU_CONFIG_MODBUS_BYTE_ORDER：默认Modbus字节序MENU_CONFIG_MODBUS_PERMISSION：是否启用Modbus映射权限校验
7. 硬件适配
菜单组件的硬件适配层位于port/menu_port.h和port/menu_port.c文件中，用户需要实现以下接口：
/**
* @brief 硬件端口驱动结构体（模块化设计，支持运行时配置）
*/
typedef struct {
void (*printf)(const char* fmt, va_list args); ///< 硬件打印接口
uint32_t (*get_tick)(void); ///< 获取系统滴答时间
void (*delay_ms)(uint32_t ms); ///< 硬件延迟函数
void (*display)(const char* menu_name, uint16_t menu_id); ///< 菜单显示接口
MenuEventType (*key_scan)(void); ///< 按键扫描接口（可选）
void (*irq_ctrl)(bool enable); ///< 中断管理接口（可选）
void (*error_handler)(MenuErrCode err_code); ///< 错误处理接口（可选）
MenuErrCode (*modbus_send)(ModbusRegType reg_type, uint16_t reg_addr, const uint8_t* reg_buf, uint8_t buf_len); ///< Modbus发送接口（可选）
MenuErrCode (*modbus_receive)(ModbusRegType reg_type, uint16_t reg_addr, uint8_t* reg_buf, uint8_t buf_len); ///< Modbus接收接口（可选）
} MenuPortDriver;
/**
* @brief 硬件端口初始化接口
* @param driver 硬件驱动结构体指针
* @return 错误码
*/
MenuErrCode menu_port_init(const MenuPortDriver* driver);
/**
* @brief 硬件端口反初始化接口
* @return 错误码
*/
MenuErrCode menu_port_deinit(void);
8. 使用示例
8.1 基本使用
#include "menu.h"
#include "menu_port.h"
int main(void)
{
// 1. 初始化硬件
hal_init();
// 2. 初始化菜单上下文
uint8_t menu_ctx_buf[menu_get_ctx_size()];
MenuGlobalCtx* ctx = (MenuGlobalCtx*)menu_ctx_buf;
menu_init(ctx);
// 3. 注册菜单节点
menu_register_node(ctx, 0, 1, "主菜单", NULL, NULL);
menu_register_node(ctx, 1, 2, "参数设置", NULL, NULL);
menu_register_node(ctx, 1, 3, "系统信息", NULL, NULL);
// 4. 主循环
while (1)
{
// 扫描按键
MenuEventType key_event = scan_key();
if (key_event != MENU_EVENT_NONE)
{
menu_post_event(ctx, key_event, 0, MENU_EVENT_PRIORITY_NORMAL);
}
// 处理菜单事件
menu_main_loop(ctx);
// 其他业务逻辑
// ...
}
// 5. 反初始化
menu_deinit(ctx);
return 0;
}
8.2 批量注册菜单节点
// 定义菜单节点配置
MenuNodeConfig menu_nodes[] = {
{1, 0, "主菜单", NULL, NULL},
{2, 1, "参数设置", NULL, NULL},
{3, 1, "系统信息", NULL, NULL},
{4, 2, "温度参数", NULL, NULL},
{5, 2, "湿度参数", NULL, NULL}
};
// 批量注册菜单节点
menu_register_nodes(ctx, menu_nodes, sizeof(menu_nodes) / sizeof(menu_nodes[0]));
8.3 参数管理
// 注册参数
menu_param_register(ctx, 4, 1, MENU_PARAM_TYPE_FLOAT, 0.0f, 100.0f, 25.0f, 1.0f);
// 设置参数值
menu_param_set_value(ctx, 1, 30.0f);
// 获取参数值
float value;
menu_param_get_value(ctx, 1, &value);
8.4 多语言支持
// 注册语言字符串
menu_lang_register_str(ctx, 1, 0, "中文菜单");
menu_lang_register_str(ctx, 1, 1, "English Menu");
// 设置当前语言为中文
menu_lang_set_current(ctx, 0);
// 动态加载语言包
MenuLangStr lang_pack[] = {
{2, 0, "中文参数"},
{2, 1, "English Param"},
{3, 0, "中文信息"},
{3, 1, "English Info"}
};
menu_lang_load_pack(ctx, 0, lang_pack, sizeof(lang_pack) / sizeof(lang_pack[0]));
8.5 Modbus映射
// 注册Modbus映射
menu_modbus_map_register(ctx, 1, MODBUS_REG_TYPE_HOLDING_REG, 40001, 2, MODBUS_PERM_READ_WRITE, 2);
// 参数值转换为Modbus寄存器数据
uint8_t reg_buf[4];
uint8_t buf_len = sizeof(reg_buf);
menu_modbus_map_param_to_reg(ctx, 1, reg_buf, &buf_len);
// Modbus寄存器数据转换为参数值
menu_modbus_map_reg_to_param(ctx, 1, reg_buf, buf_len);
9. 版本信息
- 版本：v1.0.0
- 最后更新：2025-12-18
- 适用平台：所有支持C语言的嵌入式系统