LVGL模拟器在Clion下的实现（Win10）

LVGL是一个开源的轻量级嵌入式UI库，界面简洁美观，资源占用小。目前实现LVGL的模拟器的帖子基本上采用的是VSCode和Visual Studio，关于在CLion下实现LVGL图形库模拟器的帖子内网外网基本没有，官方也没有直接方案，但因为官方库有支持CMake构建，理论上是完全可以实现的。并且因为我一开始就打算使用CLion进行开发（毕竟学生免费），所以还是希望保持一致性，在CLion下实现LVGL模拟器。

原文：https://blog.csdn.net/Sharpneo/article/details/120915076

一、CLion环境搭建及踩坑

近期在尝试使用LVGL在ESP32中开发可视化界面，已经搭建好CLion下的编译环境（CLion + MinGW + PlatformIO），具体的环境搭建步骤就不再细说，具体参考本节后面的链接，这里提一下我环境搭建中踩的一些坑。

1. PlatformIO Core安装失败：因为之前使用anaconda安装了几个python3.8的环境，并且添加到了环境变量中，所以在Power Shell里面可以运行python命令，并且版本与Platform Core匹配，但是在安装过程中会报python版本错误。必须在系统环境下安装python，直接去python官网找安装包安装，同时选择添加到环境变量即可。
2. Power Shell默认使用anaconda环境下的python.exe：解决方法，把anaconda的python环境变量放到系统python环境变量的下方，这样键入python命令就会使用系统下的python。我这里安装的python3.10版本，没有遇到问题。
3. 在platformio.ini的lib_deps =下添加库后无法引用库文件，重建一下项目就好了，具体原因没找到，不过注意一下库文件的安装路径，在重新初始化platformio.ini可以等库安装好再调用。
   这里是我安装的两个库lv_arduino和M5Stack。
4. PlatformIO监视器(monitor)乱码：platformio.ini中添加monitor_speed = 115200修改波特率。

参考网址：（前两个偏基础环境搭建与测试，后两个偏PlatformIO调试与使用）

• 史上最全！完全小白也能用的 clion 上用platformIO 开发ESP32_火星人不在地球的博客-CSDN博客_clion platformio
• CLion上用platformIO开发esp32,CLion开发esp32详细配置流程【附源码】_DLGG创客DIY_51CTO博客
• 基于CLion搭建ESP32的Arduino开发环境 - 远处有泽细细说 (yuanze.wang)

二、为什么使用模拟器

使用模拟器开发LVGL相当于使用PC的硬件资源和编译环境来模拟一个与实际硬件相似的环境，它有以下好处：

• 不依赖硬件：在PC上写代码，在PC上运行和查看结果。
• 跨平台：Windows，Linux或MacOS系统都可以运行PC模拟器。
• 可移植性：代码是可移植的，这意味着可以在使用嵌入式硬件时简单地复制它。
• 易于验证：使用模拟器开发，可以节省代码编译、下载的时间成本，并且不依赖于硬件，节约经济成本。

UI界面设计开发需要更具实际效果的反馈来进行大量调试，如果一次迭代耗时太长，会大大影响效率。所以最好先在PC模拟器中设计好，在移植到嵌入式硬件中。

三、LVGL模拟器的实现

官方文档：Simulator on PC — LVGL documentation
目前已经提供了附盖全平台的模拟器官方搭建方案：

Eclipse with SDL driver: Recommended on Linux and Mac
CodeBlocks: Recommended on Windows
VisualStudio with SDL driver: For Windows
VSCode with SDL driver: Recommended on Linux and Mac
PlatformIO with SDL driver: Recommended on Linux and Mac

因为CLion原生支持Cmake，所以我们使用第一个Eclipse with SDL driver（同样支持CMake构建的库）

1.下载示例库代码

常规下载方式（不推荐）：
git clone --recursive https://github.com/littlevgl/pc_simulator_sdl_eclipse.git

推荐快速下载方式：

1. 执行：

git clone https://github.com.cnpmjs.org/littlevgl/pc_simulator_sdl_eclipse.git

说明：由于下载比较慢，我们修改一下镜像源（github.com后添加.cnpmjs.org），因为子模块是按原地址下载，所以不下载子模块(去掉--recursive)

下载完成后得到pc_simulator_sdl_eclipse文件夹，并且lvgl、lv_drivers、lv_demos均为空（因为没下载子模块）。
pc_simulator_sdl_eclipse目录下有 .gitmodules文件，里面是子模块下载地址，比如（url = https://github.com/lvgl...）。

2. 打开 .gitmodules文件。
3. 在所有链接的github.com后面添加.cnpmjs.org后缀。
4. 执行：更新下载地址(在pc_simulator_sdl_eclipse目录下与 .gitmodules 同目录)

git submodule sync

5. 执行：下载或更新子模块。

git submodule update --init --recursive

2.安装SDL2（Win10）

方法与官网相同

• 前提：已经安装好MinGW，目录如图所示，标红的是重点

1. 下载：SDL2-devel-2.0.5-mingw.tar.gz，地址Index of release (libsdl.org)
2. 解压文件，根据你安装的MinGW位数打开文件夹_x86_64-w64-mingw32_（MinGW 64）或 i686-w64-mingw32 (MinGW 32)
   
3. 复制：include 下的 SDL2 文件夹到 MinGW/x86_64-w64-mingw32/include 目录下。
4. 复制：lib 下的所有内容到 MinGW/x86_64-w64-mingw32/lib 目录下。（做到这一步已经基本安装完成）
5. 复制：bin 下的 SDL2.dll 到 {项目根目录}/bin 目录下，即项目生成的.exe可执行文件同目录下，这一步要等到项目新建好后。或者将其复制到C/Windows/System32目录下，这样就可以避免每次新建项目复制文件。

3.添加项目

1. 打开项目：在CLion中打开项目所在目录 pc_simulator_sdl_eclipse 。
2. 选择工具链：左上角 [文件]->[构建、执行、部署]->[工具链]->[环境]右边三个点 ,空的话点左边加号+添加 ,
   选择目录 MinGW/x86_64-w64-mingw32 ，点击确定，完成后应该有三个绿色的勾（默认定位的MinGW根目录会找不到sdl2config.cmake或sdl2-config.cmake）

这时候已经可以构建项目了，点击右上角的构建，然后会报错误fatal error: sys/mman.h: No such file or directory。这是源代码中的坑，因为官方原本设计该项目运行于Linux或Mac OS的环境下，具体方法见下一步。

4. 打开头文件 pc_simulator_sdl_eclipse/lv_drv_conf.h ，在头文件中搜索USE_FBDEV，将# define USE_FBDEV 1改为# define USE_FBDEV 0 。

5. 右上角构建代码（绿色锤子）。
6. 运行：将 SDL2-2.0.5/…/bin/SDL2.dll 复制到 {项目根目录}/bin 目录下，点击CLion右上角绿色三角形运行。
   如果已经将 SDL2.dll 复制到 C/Windows/System32 目录下，则直接点击CLion右上角绿色三角形运行即可。
   

四、LVGL模拟器的使用

使用方法

1. 设置lv_demo_conf.h头文件，将所有定义设为1，开启所有demo和功能。
2. 在main函数hal_init()下方添加demo、example以及自己需要模拟器模拟的代码,并将其余代码注释。（原代码已经有一部分注释掉的demo和example，但不全，可自行去库里面查看并添加）

int main(int argc, char **argv)  
{  
  (void)argc; /*Unused*/  
 (void)argv; /*Unused*/  
  
 /*Initialize LVGL*/ lv_init();  
  
 /*Initialize the HAL (display, input devices, tick) for LVGL*/  
 hal_init();  
  
//  lv_example_switch_1();  
//  lv_example_calendar_1();  
//  lv_example_btnmatrix_2();  
//  lv_example_checkbox_1();  
//  lv_example_colorwheel_1();  
//  lv_example_chart_6();  
//  lv_example_table_2();  
//  lv_example_scroll_2();  
//  lv_example_textarea_1();  
//  lv_example_msgbox_1();  
//  lv_example_dropdown_2();  
//  lv_example_btn_1();  
//  lv_example_scroll_1();  
//  lv_example_tabview_1();  
//  lv_example_tabview_1();  
//  lv_example_flex_3();  
//  lv_example_label_1();  
  
 lv_demo_widgets();  
//    lv_demo_stress();  
//    lv_demo_music();  
//    lv_demo_keypad_encoder();  
//    lv_demo_benchmark();  
  


  
 while(1) {  
      /* Periodically call the lv_task handler.  
 * It could be done in a timer interrupt or an OS task too.*/ lv_timer_handler();  
 usleep(5 * 1000);  
 }  
  
  return 0;  
}

测试

经过测试，除了lv_demo_stress（用于暴力测试系统运行性能，类似跑分）以外，其余所有的示例程序均可正常运行。具体原因可能和我们在 lv_drv_conf.h 中关闭的FBDEV(Linux frame buffer device)有关系，不过目前不影响正常使用。