【STM32】贪吃蛇 [阶段 3] 增强模块结构（架构优化）

这篇博客是 承接：【项目思维】贪吃蛇（嵌入式进阶方向）中 聚焦于 🧱 阶段 3：增强模块结构（架构优化） 中的 菜单系统（Menu System），这部分的结构优化可以学到的内容包含：工程项目架构设计、模块划分、状态管理、事件响应、接口抽象、可扩展性（预留） 等方面。接下来，我将对这些内容进行详细说明。

🧱 阶段 3：菜单系统的架构优化（模块化 + 状态机）

🎯 目标：
构建一个可维护、可扩展、可复用的菜单系统框架，为后续游戏 / 应用系统提供通用架构。

一、总体架构图

Main
├── MenuManager（菜单框架）
│   ├── 状态管理（enum GameState）
│   ├── 菜单项结构体（MenuItem）
│   └── 菜单事件派发器（事件响应）
├── UI_Display（接口抽象）
│   ├── OLED 显示实现
│   └── TFT 显示实现
├── InputManager（输入管理）
│   ├── 按键扫描
│   └── 输入事件封装
├── Assets（资源）
│   ├── 字体 / 图标
│   └── 菜单配置

📦 二、文件结构 + 模块划分（示例）

此处的模块化划分仅供参考：模块化的具体情况要根据具体项目进行合理化分解。

📁 Core/
│   ├── main.c
│   ├── app.c / app.h            	// 主程序调度
│   └── game_state.c / .h        	// 状态控制
📁 Menu/
│   ├── menu.c / menu.h          	// 菜单控制逻辑
│   └── menu_items.c / .h        	// 菜单项配置
📁 Drivers/
│   ├── oled.c / .h              	// OLED 显示驱动
│   ├── tft.c / .h               	// TFT 驱动
│   └── input.c / .h             	// 输入处理（按键）
📁 Assets/
│   └── font.c / icon.c          	// 字体、图标资源

📦 三、状态管理（GameState）

typedef enum {STATE_MENU,STATE_PLAY,STATE_PAUSE,STATE_GAME_OVER
} GameState;static GameState current_state = STATE_MENU;void switch_state(GameState new_state) {current_state = new_state;// 可在此执行 state entry 动作
}

🔖 四、菜单项结构体定义

typedef struct MenuItem {const char* name;void (*on_select)(void);  // 选中时执行的回调
} MenuItem;MenuItem main_menu[] = {{"Start Game", start_game},{"Settings", open_settings},{"About", show_about},{"Exit", system_exit}
};

🎮 五、菜单控制逻辑（MenuManager）

1. 菜单状态结构：

typedef struct {int current_index;MenuItem* items;int item_count;
} MenuState;MenuState menu = {.current_index = 0,.items = main_menu,.item_count = sizeof(main_menu)/sizeof(MenuItem)
};

2. 菜单事件响应：

void menu_handle_event(InputEvent evt) {switch (evt) {case EVENT_UP:menu.current_index = (menu.current_index - 1 + menu.item_count) % menu.item_count;break;case EVENT_DOWN:menu.current_index = (menu.current_index + 1) % menu.item_count;break;case EVENT_OK:if (menu.items[menu.current_index].on_select)menu.items[menu.current_index].on_select();break;default:break;}
}

🖥️ 六、显示层抽象（支持 OLED / TFT）

1. 显示接口定义（display_interface.h）：

typedef struct {void (*clear)(void);void (*draw_text)(int x, int y, const char* text, bool selected);void (*refresh)(void);
} DisplayInterface;extern DisplayInterface* display;  // 指向当前使用的显示驱动

2. OLED 实现：

DisplayInterface oled_display = {.clear = oled_clear,.draw_text = oled_draw_text,.refresh = oled_refresh
};

使用方式：

void render_menu(MenuState* m) {display->clear();for (int i = 0; i < m->item_count; ++i) {display->draw_text(0, i*10, m->items[i].name, i == m->current_index);}display->refresh();
}

🕹️ 七、事件机制（按键输入与事件派发）

1. 输入事件定义：

typedef enum {EVENT_NONE,EVENT_UP,EVENT_DOWN,EVENT_OK
} InputEvent;

2. 按键扫描模块输入处理：

InputEvent read_input_event() {if (key_press(KEY_UP)) return EVENT_UP;if (key_press(KEY_DOWN)) return EVENT_DOWN;if (key_press(KEY_OK)) return EVENT_OK;return EVENT_NONE;
}

此处可以加入 事件队列机制，支持多个模块监听同一事件。

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🛠️ 八、主函数（main.c）

int main(void) {hardware_init();display = &oled_display;  // 或 tft_displaywhile (1) {InputEvent evt = read_input_event();switch (current_state) {case STATE_MENU:menu_handle_event(evt);render_menu(&menu);break;case STATE_PLAY:game_run();break;// 更多状态...}delay_ms(50);}
}

菜单系统设计原则

模块解耦：菜单逻辑、UI 显示、输入处理独立开发。
状态明确：使用 GAME_STATE 管理程序流程。
接口抽象：显示接口统一支持不同设备。
事件驱动：菜单响应按键事件，支持外部事件扩展。
可扩展性：菜单项可动态增加 / 嵌套子菜单。

这个菜单后续还可以扩展更多的功能：

功能						实现方式
菜单嵌套					每个菜单项跳转到子菜单（子 MenuItem 数组）
动画效果					菜单切换时加入滑动、淡入淡出
声音反馈					按键 / 选中时播放 beep 声
存档支持					菜单设置保存到 Flash
多语言支持				使用字符串资源表切换语言

以上，欢迎有从事同行业的电子信息工程、互联网通信、嵌入式开发的朋友共同探讨与提问，我可以提供实战演示或模板库。希望内容能够对你产生帮助！