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LCD-STM32液晶显示中英文

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nawu|  楼主 | 2023-9-19 16:40 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
字模介绍
什么是字模
        有了编码,我们就能在计算机中处理、存储字符了,但是如果计算机处理完字符后直接以编码的形式输出,人类将难以识别。因此计算机与人交互时,一般会把字符转化成人类习惯的表现形式进行输出,如显示、打印的时候。

        但是如果仅有字符编码,计算机还不知道该如何表达该字符,因为字符实际上是一个个独特的图形,计算机必须把字符编码转化成对应的字符图形人类才能正常识别,因此我们要给计算机提供字符的图形数据,这些数据就是字模,多个字模数据组成的文件也被称为字库。计算机显示字符时,根据字符编码与字模数据的映射关系找到它相应的字模数据,液晶屏根据字模数据显示该字符。

字模的构成
        已知字模是图形数据,而图形在计算机中是由一个个像素点组成的,所以字模实质是一个个像素点数据。为方便处理,我们把字模定义成方块形的像素点阵,且每个像素点只有0和1这两种状态(可以理解为单色图像数据)。

        下图两个宽、高为16x16的像素点阵组成的两个汉字图形,其中的黑色像素点即为文字的笔迹。计算机要表示这样的图形,只需使用16x16个二进制数据位,每个数据位记录一个像素点的状态,把黑色像素点以“1”表示,无色像素点以“0”表示即可。这样的一个汉字图形,使用16x16/8=32个字节来就可以记录下来。



        16x16的“字”的字模数据以C语言数组的方式表示,见下面的代码,在这样的字模中,以两个字节表示一行像素点,16行构成一个字模。



字模显示原理
        如果使用LCD的画点函数,按位来扫描这些字模数据,把为1的位以黑色来显示(也可以使用其它颜色),为0的数据位以白色来显示,即可把整个点阵还原出来,显示在液晶屏上。

        为方便讲解,编写一个使用串口printf利用字模打印字符到串口上位机的实验,实验效果如下:





LCD像素点显示字模正是运用了这个原理。

字模制作
        为方便使用,需要制作所有常用字符的字模,如程序只需要英文显示,那就需要制作包含ASCII码表中所有字符的字模,如程序只需要使用一些常用汉字,则可以选择制作GB2312编码里所有字符的字模,而且**字模数据与字符编码有固定的映射关系,以便我们在程序中使用字符编码作为索引,查找字模。

        在网上搜索可找到一些制作字模的软件工具,可满足这些需求。下面以一取模软件“PCtoLCD”为例讲解如何制作字模,其它字模软件也是类似的。

如何制作字模
(1)配置字模格式,打开取模软件,点击“选项”菜单,会弹出一个对话框。

选项“点阵格式”中的阴、阳码是指字模点阵中有笔迹像素位的状态是“1”还是“0”,像我们前文介绍的那种就是阴码,反过来就是阳码。本工程中使用阴码。
选项“取模方式”是指字模图形的扫描方向,修改这部分的设置后,选项框的右侧会有相应的说明及动画显示,该设置会改变生成的字模数据位数的顺序,我们一般把它配置成“逐行式”
取模走向,分为顺向(低位在前)和逆向(高位在前),此设置不影响不影响生成的字模数据位数的顺序,只是字模软件生成字体位序的不同,我们可任意设置
选项“每行显示的数据”里我们把点阵和索引都配置成16,设置这个点阵的像素大小为16x16。
字模选项的格式保持不变,设置完我们点击确定即可,字模选项的这些配置会影响到显示代码的编写方式。

(2)生成ASCII字模

使用取模软件生成ASCII字库步骤如下





使用Sublime text 3

先打开索引文件,发现文件末尾默认添加了一个结束符,我们必须要删掉



再打开字模文件,自动以16进制形式打开,全选之后使用ctrl+shift+L可以进行所有行同时光标操作,添加0x和','



我们打开野火提供的两个ASCII文件



发现除了删除了文末结束符还删除了ASCII码前面32个无意义的字符,从0x20的“ ”空格开始表示





(3)生成GB2312字模

        配置完字模选项后,点击软件中的导入文本图标,会弹出一个“生成字库”的对话框,点击右下角的生成国标汉字库按钮即可生成包含了GB2312编码里所有字符的字模文件。

        在《LCD—液晶显示汉字》的工程目录下的《GB2312_H1616.FON》是用这个取模软件生成的字模原文件,若不想自己制作字模,可直接使用该文件。



字模寻址公式
        使用字模软件制作的字模数据一般会按照编码格式排列。如我们利用以上软件生成的字模文件《GB2312_H1616.FON》中的数据,是根据GB2312的区位码表的顺序存储的,它存储了区位码为0101-9494的字符,每个字模的大小为16x16/8=36字节。其中第一个字符“空格”的区位码为0101,它是首个字符,所以文件的前36字节存储的是它的字模数据;同理,36-72字节存储的则是0102字符“、”的字模数据。所以我们可以导出任意字符的寻址公式:

        Addr = (((CodeH-0xA0-1)*94) +(CodeL-0xA0-1))*16*16/8

        其中CodeH和CodeL分别是GB2312编码的第一字节和第二字节;94是指一个区中有94个位(即94个字符)。公式的实质是根据字符的GB2312编码,求出区位码,然后区位码乘以每个字符占据的字节数,求出地址偏移。

        由于区位码0000没有存储任何字符,第一个字符的区位码是0101,编码是0xA1A1,所以字符的高字节减去0xA0再减1,区码偏移量;字符的低字节减去0xA0再减1算出位码偏移量;最后乘字节数16*16/8就得到了该字符在字符数组中的起始下标。



存储字模文件
        上面生成的《GB2312_H1616.FON》文件的大小为576KB,比很多STM32芯片内部的所有FLASH空间都大,如果我们还是在程序中直接以C语言数组的方式存储字模数据,STM32芯片的程序空间会非常紧张,一般的做法是把字模数据存储到外部存储器,如SD卡或SPI-FLASH芯片,当需要显示某个字符时,控制器根据字符的编码算好字模的存储地址,再从存储器中读取,而FLASH芯片在生产前就固化好字模内容,然后直接把FLASH芯片贴到电路板上,作为整个系统的一部分。
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版权声明:本文为CSDN博主「竹烟淮雨」的原创文章,遵循CC 4.0 BY-SA版权协议,转载请附上原文出处链接及本声明。
原文链接:https://blog.csdn.net/qq_25218501/article/details/131797651

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沙发
Henryko| | 2023-9-19 22:46 | 只看该作者
外接字库可以不

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