STM32汉字显示
一、常用汉字编码
1、GB2312
2、GB13000
3、GBK
4、BIG5（繁体）
二、汉字显示原理
汉字在液晶上的显示其实就是一些点的显示与不显示，这就相当于笔一样，有笔经过的地方就画出来，没经过的地方就不画。所以要显示汉字，首先要知道汉字的点阵数据，这些数据可以由专门的软件（Pctolcd2002.exe）来生成。只要知道了一个汉字点阵的生成方法，那么在程序里面就可以把这个点阵数据解析成一个汉字。
eg:
数据为：
DB 00H 00H 7EH 00H 42H FFH 44H 92H 54H 92H 88H 92H 84H 92H 02H FEH 44H 92H 78H 92H 40H 92H 44H 92H 42H FFH 7CH 00H 00H 00H 00H 00H;"留",0
DB 00H 10H 00H 20H 00H C0H 07H 00H 00H 00H 00H 02H 00H 01H FFH FEH 00H 00H 00H 00H 00H 00H 04H 00H 02H 00H 01H 80H 00H 70H 00H 00H;"小",1
DB 00H 00H 40H 00H 40H 1CH 40H 62H 40H 82H 41H 02H 42H 02H 44H 02H 48H 02H 50H 02H 60H 02H 40H 02H 00H 02H 00H 1EH 00H 00H 00H 00H;"乙",2
汉字显示流程
汉字内码(GBK/GB2312) --> 查找点阵库 -->解析 -->显示
三、GBK码
每个GBK码由2个字节组成，第一个字节为0X81~ 0XFE，第二个字节分为两部分，一是0X40 ~ 0X7E，二是0X80~ 0XFE。
第一个字节代表的意义称为区，那么GBK里面总共有126个区（0XFE-0X81+1），每个区内有190个汉字（0XFE-0X80+0X7E-0X40+2），总共就有126190=23940个汉字。
点阵库只要按照这个编码规则从0X8140开始，逐一建立，每个区的点阵大小为每个汉字所用的字节数190。这样，我们就可以得到在这个字库里面定位汉字的方法：
当GBKL<0X7F时：Hp=((GBKH-0x81)190+GBKL-0X40)(size2)；
当GBKL>0X7F时：Hp=((GBKH-0x81)190+GBKL-0X41)(size2)；
其中GBKH、GBKL分别代表GBK的第一个字节和第二个字节(也就是高位和低位)，size代表汉字字体的大小（比如16字体，12字体等），Hp则为对应汉字点阵数据在字库里面的起始地址(假设是从0开始存放)。
四、字库制作
使用点阵字库生成器软件，如下图所示。
设置需要生成的字库编码以及长宽以及取模方式
取模方式一般为纵向取模方式二。设置完成点击创建。
等待字库生成，这样就生成了一个字号的字库。
注意：
电脑端的字体大小与我们生成点阵大小关系为：
fsize=disize * 6/8；
其中fsize为电脑端字体大小，dsize是点阵大小(12,16,24)。所以16X16点阵大小对应的是12字体
四、汉字显示程序思路
1、存字库(fontupd.c)
- ①做好字库。
- ②将字库GBK12、GBK16、GBK24依次写入SPI FLASH连续地址
- ③字库写入完毕后，做标记：ftinfo.fontok=0xAA
2、显示汉字(text.c)
- ①Show_Str ->Show_Font->Get_HzMat->解析显示。
六、代码
1、fontupd.c
#define FONTSECSIZE 791
//字库存放起始地址
#define FONTINFOADDR 1024*1024*12 //Explorer STM32F4是从12M地址以后开始存放字库
//前面12M被fatfs占用了.
//12M以后紧跟3个字库+UNIGBK.BIN,总大小3.09M,被字库占用了,不能动!
//15.10M以后,用户可以自由使用.建议用最后的100K字节比较好.
//用来保存字库基本信息，地址，大小等
_font_info ftinfo;
//字库存放在磁盘中的路径
u8*const GBK24_PATH="/SYSTEM/FONT/GBK24.FON"; //GBK24的存放位置
u8*const GBK16_PATH="/SYSTEM/FONT/GBK16.FON"; //GBK16的存放位置
u8*const GBK12_PATH="/SYSTEM/FONT/GBK12.FON"; //GBK12的存放位置
u8*const UNIGBK_PATH="/SYSTEM/FONT/UNIGBK.BIN"; //UNIGBK.BIN的存放位置
//显示当前字体更新进度
//x,y:坐标
//size:字体大小
//fsize:整个文件大小
//pos:当前文件指针位置
u32 fupd_prog(u16 x,u16 y,u8 size,u32 fsize,u32 pos)
{
float prog;
u8 t=0XFF;
prog=(float)pos/fsize;
prog*=100;
if(t!=prog)
{
LCD_ShowString(x+3*size/2,y,240,320,size,"%");
t=prog;
if(t>100)t=100;
LCD_ShowNum(x,y,t,3,size);//显示数值
}
return 0;
}
//更新某一个
//x,y:坐标
//size:字体大小
//fxpath:路径
//fx:更新的内容 0,ungbk;1,gbk12;2,gbk16;3,gbk24;
//返回值:0,成功;其他,失败.
u8 updata_fontx(u16 x,u16 y,u8 size,u8 *fxpath,u8 fx)
{
u32 flashaddr=0;
FIL * fftemp;
u8 *tempbuf;
u8 res;
u16 bread;
u32 offx=0;
u8 rval=0;
fftemp=(FIL*)mymalloc(SRAMIN,sizeof(FIL)); //分配内存
if(fftemp==NULL)rval=1;
tempbuf=mymalloc(SRAMIN,4096); //分配4096个字节空间
if(tempbuf==NULL)rval=1;
res=f_open(fftemp,(const TCHAR*)fxpath,FA_READ);
if(res)rval=2;//打开文件失败
if(rval==0)
{
switch(fx)
{
case 0: //更新UNIGBK.BIN
ftinfo.ugbkaddr=FONTINFOADDR+sizeof(ftinfo); //信息头之后，紧跟UNIGBK转换码表
ftinfo.ugbksize=fftemp->fsize; //UNIGBK大小
flashaddr=ftinfo.ugbkaddr;
break;
case 1:
ftinfo.f12addr=ftinfo.ugbkaddr+ftinfo.ugbksize; //UNIGBK之后，紧跟GBK12字库
ftinfo.gbk12size=fftemp->fsize; //GBK12字库大小
flashaddr=ftinfo.f12addr; //GBK12的起始地址
break;
case 2:
ftinfo.f16addr=ftinfo.f12addr+ftinfo.gbk12size; //GBK12之后，紧跟GBK16字库
ftinfo.gbk16size=fftemp->fsize; //GBK16字库大小
flashaddr=ftinfo.f16addr; //GBK16的起始地址
break;
case 3:
ftinfo.f24addr=ftinfo.f16addr+ftinfo.gbk16size; //GBK16之后，紧跟GBK24字库
ftinfo.gkb24size=fftemp->fsize; //GBK24字库大小
flashaddr=ftinfo.f24addr; //GBK24的起始地址
break;
}
while(res==FR_OK)//死循环执行
{
res=f_read(fftemp,tempbuf,4096,(UINT *)&bread); //读取数据
if(res!=FR_OK)break; //执行错误
W25QXX_Write(tempbuf,offx+flashaddr,4096); //从0开始写入4096个数据
offx+=bread;
fupd_prog(x,y,size,fftemp->fsize,offx); //进度显示
if(bread!=4096)break; //读完了.
}
f_close(fftemp);
}
myfree(SRAMIN,fftemp); //释放内存
myfree(SRAMIN,tempbuf); //释放内存
return res;
}
//更新字体文件,UNIGBK,GBK12,GBK16,GBK24一起更新
//x,y:提示信息的显示地址
//size:字体大小
//src:字库来源磁盘."0:",SD卡;"1:",FLASH盘,"2:",U盘.
//提示信息字体大小
//返回值:0,更新成功;
// 其他,错误代码.
u8 update_font(u16 x,u16 y,u8 size,u8* src)
{
u8 *pname;
u32 *buf;
u8 res=0;
u16 i,j;
FIL *fftemp;
u8 rval=0;
res=0XFF;
ftinfo.fontok=0XFF;
pname=mymalloc(SRAMIN,100); //申请100字节内存
buf=mymalloc(SRAMIN,4096); //申请4K字节内存
fftemp=(FIL*)mymalloc(SRAMIN,sizeof(FIL)); //分配内存
if(buf==NULL||pname==NULL||fftemp==NULL)
{
myfree(SRAMIN,fftemp);
myfree(SRAMIN,pname);
myfree(SRAMIN,buf);
return 5; //内存申请失败
}
//先查找文件是否正常
strcpy((char*)pname,(char*)src); //copy src内容到pname
strcat((char*)pname,(char*)UNIGBK_PATH);
res=f_open(fftemp,(const TCHAR*)pname,FA_READ);
if(res)rval|=1<<4;//打开文件失败
strcpy((char*)pname,(char*)src); //copy src内容到pname
strcat((char*)pname,(char*)GBK12_PATH);
res=f_open(fftemp,(const TCHAR*)pname,FA_READ);
if(res)rval|=1<<5;//打开文件失败
strcpy((char*)pname,(char*)src); //copy src内容到pname
strcat((char*)pname,(char*)GBK16_PATH);
res=f_open(fftemp,(const TCHAR*)pname,FA_READ);
if(res)rval|=1<<6;//打开文件失败
strcpy((char*)pname,(char*)src); //copy src内容到pname
strcat((char*)pname,(char*)GBK24_PATH);
res=f_open(fftemp,(const TCHAR*)pname,FA_READ);
if(res)rval|=1<<7;//打开文件失败
myfree(SRAMIN,fftemp);//释放内存
if(rval==0)//字库文件都存在.
{
LCD_ShowString(x,y,240,320,size,"Erasing sectors... ");//提示正在擦除扇区
for(i=0;i<FONTSECSIZE;i++) //先擦除字库区域,提高写入速度
{
fupd_prog(x+20*size/2,y,size,FONTSECSIZE,i);//进度显示
W25QXX_Read((u8*)buf,((FONTINFOADDR/4096)+i)*4096,4096);//读出整个扇区的内容
for(j=0;j<1024;j++)//校验数据
{
if(buf[j]!=0XFFFFFFFF)break;//需要擦除
}
if(j!=1024)W25QXX_Erase_Sector((FONTINFOADDR/4096)+i); //需要擦除的扇区
}
myfree(SRAMIN,buf);
LCD_ShowString(x,y,240,320,size,"Updating UNIGBK.BIN");
strcpy((char*)pname,(char*)src); //copy src内容到pname
strcat((char*)pname,(char*)UNIGBK_PATH);
res=updata_fontx(x+20*size/2,y,size,pname,0); //更新UNIGBK.BIN
if(res){
myfree(SRAMIN,pname);return 1;}
LCD_ShowString(x,y,240,320,size,"Updating GBK12.BIN ");
strcpy((char*)pname,(char*)src); //copy src内容到pname
strcat((char*)pname,(char*)GBK12_PATH);
res=updata_fontx(x+20*size/2,y,size,pname,1); //更新GBK12.FON
if(res){
myfree(SRAMIN,pname);return 2;}
LCD_ShowString(x,y,240,320,size,"Updating GBK16.BIN ");
strcpy((char*)pname,(char*)src); //copy src内容到pname
strcat((char*)pname,(char*)GBK16_PATH);
res=updata_fontx(x+20*size/2,y,size,pname,2); //更新GBK16.FON
if(res){
myfree(SRAMIN,pname);return 3;}
LCD_ShowString(x,y,240,320,size,"Updating GBK24.BIN ");
strcpy((char*)pname,(char*)src); //copy src内容到pname
strcat((char*)pname,(char*)GBK24_PATH);
res=updata_fontx(x+20*size/2,y,size,pname,3); //更新GBK24.FON
if(res){
myfree(SRAMIN,pname);return 4;}
//全部更新好了
ftinfo.fontok=0XAA;
W25QXX_Write((u8*)&ftinfo,FONTINFOADDR,sizeof(ftinfo)); //保存字库信息
}
myfree(SRAMIN,pname);//释放内存
myfree(SRAMIN,buf);
return rval;//无错误.
}
//初始化字体
//返回值:0,字库完好.
// 其他,字库丢失
u8 font_init(void)
{
u8 t=0;
W25QXX_Init();
while(t<10)//连续读取10次,都是错误,说明确实是有问题,得更新字库了
{
t++;
W25QXX_Read((u8*)&ftinfo,FONTINFOADDR,sizeof(ftinfo));//读出ftinfo结构体数据
if(ftinfo.fontok==0XAA)break;
delay_ms(20);
}
if(ftinfo.fontok!=0XAA)return 1;
return 0;
}
2、text.c
//code 字符指针开始
//从字库中查找出字模
//code 字符串的开始地址,GBK码
//mat 数据存放地址 (size/8+((size%8)?1:0))*(size) bytes大小
//size:字体大小
void Get_HzMat(unsigned char *code,unsigned char *mat,u8 size)
{
unsigned char qh,ql;
unsigned char i;
unsigned long foffset;
u8 csize=(size/8+((size%8)?1:0))*(size);//得到字体一个字符对应点阵集所占的字节数
qh=*code;
ql=*(++code);
if(qh<0x81||ql<0x40||ql==0xff||qh==0xff)//非 常用汉字
{
for(i=0;i<csize;i++)*mat++=0x00;//填充满格
return; //结束访问
}
if(ql<0x7f)ql-=0x40;//注意!
else ql-=0x41;
qh-=0x81;
foffset=((unsigned long)190*qh+ql)*csize; //得到字库中的字节偏移量
switch(size)
{
case 12:
W25QXX_Read(mat,foffset+ftinfo.f12addr,csize);
break;
case 16:
W25QXX_Read(mat,foffset+ftinfo.f16addr,csize);
break;
case 24:
W25QXX_Read(mat,foffset+ftinfo.f24addr,csize);
break;
}
}
//显示一个指定大小的汉字
//x,y :汉字的坐标
//font:汉字GBK码
//size:字体大小
//mode:0,正常显示,1,叠加显示
void Show_Font(u16 x,u16 y,u8 *font,u8 size,u8 mode)
{
u8 temp,t,t1;
u16 y0=y;
u8 dzk[72];
u8 csize=(size/8+((size%8)?1:0))*(size);//得到字体一个字符对应点阵集所占的字节数
if(size!=12&&size!=16&&size!=24)return; //不支持的size
Get_HzMat(font,dzk,size); //得到相应大小的点阵数据
for(t=0;t<csize;t++)
{
temp=dzk[t]; //得到点阵数据
for(t1=0;t1<8;t1++)
{
if(temp&0x80)LCD_Fast_DrawPoint(x,y,POINT_COLOR);
else if(mode==0)LCD_Fast_DrawPoint(x,y,BACK_COLOR);
temp<<=1;
y++;
if((y-y0)==size)
{
y=y0;
x++;
break;
}
}
}
}
//在指定位置开始显示一个字符串
//支持自动换行
//(x,y):起始坐标
//width,height:区域
//str :字符串
//size :字体大小
//mode:0,非叠加方式;1,叠加方式
void Show_Str(u16 x,u16 y,u16 width,u16 height,u8*str,u8 size,u8 mode)
{
u16 x0=x;
u16 y0=y;
u8 bHz=0; //字符或者中文
while(*str!=0)//数据未结束
{
if(!bHz)
{
if(*str>0x80)bHz=1;//中文
else //字符
{
if(x>(x0+width-size/2))//换行
{
y+=size;
x=x0;
}
if(y>(y0+height-size))break;//越界返回
if(*str==13)//换行符号
{
y+=size;
x=x0;
str++;
}
else LCD_ShowChar(x,y,*str,size,mode);//有效部分写入
str++;
x+=size/2; //字符,为全字的一半
}
}else//中文
{
bHz=0;//有汉字库
if(x>(x0+width-size))//换行
{
y+=size;
x=x0;
}
if(y>(y0+height-size))break;//越界返回
Show_Font(x,y,str,size,mode); //显示这个汉字,空心显示
str+=2;
x+=size;//下一个汉字偏移
}
}
}
//在指定宽度的中间显示字符串
//如果字符长度超过了len,则用Show_Str显示
//len:指定要显示的宽度
void Show_Str_Mid(u16 x,u16 y,u8*str,u8 size,u8 len)
{
u16 strlenth=0;
strlenth=strlen((const char*)str);
strlenth*=size/2;
if(strlenth>len)Show_Str(x,y,lcddev.width,lcddev.height,str,size,1);
else
{
strlenth=(len-strlenth)/2;
Show_Str(strlenth+x,y,lcddev.width,lcddev.height,str,size,1);
}
}