如何在芯片短缺的情况下继续进行嵌入式GUI开发

在整个技术栈上，嵌入式系统制造商都面临着一个共同的问题：缺乏足够的半导体器件来满足其需求。无论是制造可穿戴设备还是家用智能家电，这些能使设备更智能、互联性更强的组件都很紧缺。

芯片短缺对嵌入式GUI产品开发有哪些影响？

半导体短缺在短期内无法缓解，产品团队都在寻找自己的解决之道。一些团队利用现有的库存，寄希望于芯片供应链的产能最终跟上。另一些则公开宣布推迟开发，等待再次重启。还有一些选择了裁员。

虽然情况各异，但重要的是，从预算和工具到高技能人员，要利用现有的资源规划好替代方案。

以下四个想法可以帮助您保持嵌入式GUI开发管道的正常运行。

不同于web和移动应用，嵌入式系统的软件往往是紧密耦合和连接的——这使得代码高度依赖于硬件。如MVC（应用程序分层开发模式，模型-视图-控制器）等现代技术已取得长足发展，但如果您的GUI到后端系统的代码为实现高性能而设计紧凑，您可以在芯片短缺时考虑新的架构。

将面向用户的行为和逻辑与后端解耦，您可以在没有硬件的情况下开发GUI。有许多方法可以做到这一点，如MVC、MVP（模型-视图-表示器）、MVVM（模型-视图-视图模型）等，但它们都旨在保持系统模型的完整性，而GUI则用于演示和更新（后端使用的）数据方面。如今，随着许多硬件供应商不断突破微控制器（MCU）的功能极限，使用这些架构满足性能目标已不再是一个限制因素。

因此，GUI本身的开发可以在没有硬件的情况下进行，只要两者之间有一个明确的接口。

除了开发的连续性之外，解耦架构还有助于：

与解耦GUI架构支持一样，消除设计人员和开发人员之间的障碍也有助于无需硬件的开发。具体而言，不同人员之间真正的并行过程可以使设计和代码更快地趋于成熟，从而可以使用更稳定的应用程序版本来执行最终的硬件集成和测试。

我们有一整篇博客是关于并行工作流的解释和实现的。主要目标是支持设计人员和开发人员一起着眼于用户体验、代码和用户验证，同时又不会覆盖彼此的工作或丢失关键信息（如UX设计选择或目标内存限制）。

深入到嵌入式GUI开发工具，芯片短缺为研究和尝试不同选项提供了“喘息”的空间。我们提供了一些评估标准。但对于当前的半导体危机，最大的因素在于，您的GUI开发可以在没有硬件的情况下走多远。

与简单的代码库和工具相比，能在主机上提供模拟和测试功能的GUI框架显然会让您在开发周期中走得更远。基于主机的测试工具的最大限制是，它们通常与目标平台的性能特征不一致，要么是由于CPU仿真不匹配、仪器开销、缺失外设，要么是其他原因。

然而，允许您验证GUI操作行为的测试工具可以为您节省宝贵的UX和应用程序开发时间，并且不依赖于硬件。以下视频演示了如何使用AMETEK Crank的Storyboard来测试GUI：

使用Storyboard模拟器进行测试

我们推荐的最后一个策略是更换您的GUI硬件。鉴于芯片供应可能需要数年才能恢复，更换供应商可能是唯一的选择。

通过解耦GUI架构（以最大限度地减少前端更改），并行的设计者-开发者流程（以精简开发减少相互影响），以及易于适应新目标硬件的GUI开发框架，这（更换GUI硬件）将变得更容易。Storyboard旨在支持任意硬件平台上的GUI开发，它有内置的工具来支持向上或向下扩展，并为许多不同的供应商提供优化的运行时。

当您面临芯片短缺而不得不更换硬件时，即便是扩展到更小或更低端的MCU，Storyboard也可以确保该过程畅通无阻。