借助USB转RS232 模块串口传输练习、基于Ubuntu调用Opencv的点阵汉字字模读取

借助USB转RS232 模块串口传输练习、基于Ubuntu调用Opencv的点阵汉字字模读取

1 两台电脑串口文件传输实例

题目：
串口传输文件的练习。将两台笔记本电脑，借助 usb转rs232模块和杜邦线，建立起串口连接。然后用串口助手等工具软件（带文件传输功能）将一台笔记本上的一个大文件（图片、视频和压缩包软件）传输到另外一台电脑，预算文件大小、波特率和传输时间三者之间的关系，并对比实际传输时间。

1.1 电路连线

将两个USB转RS232 模块分别插在两台电脑上。
用杜邦线进行如下连接：

电脑1	电脑2
TXD	RXD
RXD	TXD

1.2 软件调试

1.打开串口调试助手。
2.选择对应端口号。
3.将文件保存到当前目录。
4.选择要发送的文件（如.txt文件）。
5.打开串口，开始发送。
6.发送完毕，在接收端查看。

1.3 调试结果

接收完毕：
接收结果：

交换接收端和发送端：
发送成功！

1.4 发送更大的文件并比较

发送一个带有视频的压缩包：
正在接收：
收到后打开：

发送的压缩包相关参数：

实际的传送时间和预算的时间相差不大。

2. 汉字点阵字库原理

2.1 汉字编码

1. 区位码
   所有的国标汉字及符号分配在一个94 行、94 列的方阵中，方阵的每一行称为一个 “区” ，编号为01 区到94 区，每一列称为一个 “位” ，编号为01 位到94位，方阵中的每一个汉字和符号所在的区号和位号组合在一起形成的四个阿拉伯数字就是它们的 “区位码” 。区位码的前两位是它的区号，后两位是它的位号。用区位码就可以唯一地确定一个汉字或符号，反过来说，任何一个汉字或符号也都对应着一个唯一的区位码。

   例如：汉字“母”字的区位码是3624，表明它在方阵的36 区24 位，问号“?”的区位码为0331，则它在03区3l位。

2. 机内码
   为了避免机内码与基本ASCII码的冲突，需要避开基本ASCII码中的控制码(00H~1FH)，还需与基本ASCII码中的字符相区别。为了实现这两点，可以先在区码和位码分别加上20H，在此基础上再加80H(此处“H”表示前两位数字为十六进制数)。经过这些处理，用机内码表示一个汉字需要占两个字节，分别称为高位字节和低位字节，这两位字节的机内码按如下规则表示：

   高位字节 = 区码+ 20H + 80H(或区码+ A0H)
   低位字节 = 位码+ 20H + 80H(或位码+ A0H)

   例如：汉字“啊”的区位码为1601，区码和位码分别用十六进制表示即为1001H，它的机内码的高位字节为B0H，低位字节为A1H，机内码就是B0A1H。

2.2 点阵字库结构

在汉字的点阵字库中，每个字节的每个位都代表一个汉字的一个点，每个汉
字都是由一个矩形的点阵组成，0代表没有，1代表有点，将0和1分别用不同颜色画出，就形成了一个汉字。
常用的点阵矩阵有12 * 12，14 * 14，16 * 16 三种字库。

16 * 16点阵字库：
对于16 * 16的矩阵来说，它所需要的位数共是16 * 16＝256个位，每个字
节为8位，因此，每个汉字都需要用256/8=32个字节来表示。
即每两个字节代表一行的16个点，共需要16行，显示汉字时，只需一次
性读取32个字节，并将每两个字节为一行打印出来，即可形成一个汉字。
点阵结构如下图所示：

2.3 汉字点阵获取

1. 利用区位码获取汉字
   汉字点阵字库是根据区位码的顺序进行存储的，因此，我们可以根据区位来获取一个字库的点阵，它的计算公式如下：
   点阵起始位置= ((区码- 1) * 94 + (位码– 1)) * 汉字点阵字节数
   获取点阵起始位置后，我们就可以从这个位置开始，读取出一个汉字的点阵。
2. 利用汉字机内码获取汉字
   反过来说，我们也可以根据机内码来获得区位码：
   区码 = 机内码高位字节- A0H
   位码 = 机内码低位字节- AOH
   将这个公式与获取汉字点阵的公式进行合并计就可以得到汉字的点阵位置。

3 汉字点阵字模读取实例

题目：
学习理解汉字的机内码、区位码编码规则和字形数据存储格式。在Ubuntu下用C/C++(或python) 调用opencv库编程显示一张图片，并打开一个名为"logo.txt"的文本文件（其中只有一行文本文件，包括你自己的名字和学号），按照名字和学号去读取汉字 24 * 24 点阵字形字库（压缩包中的文件HZKf2424.hz）中对应字符的字形数据，将名字和学号叠加显示在此图片右下位置。

3.1 相关文件

打开Ubuntu虚拟机，把需要用到的文件全都放置到同一目录下。

3.2 编写代码

用 gedit 命令编写代码并保存。

代码如下：

#include
#include
#include"opencv2/opencv.hpp"
#include
#include
#include

using namespace cv;
using namespace std;

void paint_chinese