2019年09月12日 | 基于STM32的简单电子书的实现

今天玩了会液晶屏，原来显示汉字都是也取模软件区模后在液晶屏上显示，显示内容改变以后还需要重新做字模，比较麻烦。这两天有时间，参考网友资料，实现了读取汉字的内码从SD卡的GB2312点阵字库读取点阵在液晶屏上显示，字库的生成软件用的是易木雨的点阵字库生成器。能生成很多种语言的字库。做完了读取显示后，我自己又琢磨了一下，简单的实现了从SD卡中读取txt文档然后再液晶屏上显示txt内容。

取模过程注意点阵的宽、高和字体大小的关系，宽、高是我们在液晶屏上要显示的像素大小，字体是汉字大小，如果宽、高一定，字体大小太到的话，字在液晶屏上只能显示一部分，可以在左侧的预览区看出来，如果字体在宽高像素点的范围内则可以在液晶上显示完整的字，如果不能显示完整则可以调整宽高或者字体大小。

国标字有GB2312和GBK编码，GBK完全兼容GB2312包括内码的兼容，而且GBK字库增加了很多字。汉字都是用的两个字节表示，第一个字节是区号，第二个字节是在区内的相对偏移位置。通过内码来获取字库内的偏移位置，偏移位置与内码和生成字库的宽高都有关系。我生成的GB2312字库是16*16个像素点显示一个汉字，那在字库内的偏移位置：

offset=32* (  (H-0xa1)*94+(L-0xa1)  )

H 表示内码的高字节，L表示内码的低字节。GB2312高字节是0xa1~0xfe表示区号，每个区有94个字节所以*94得到区的相对位置，L表示内码低字节也是从0xa1~0xfe，L-0xa1 得到的是在当前区内的偏移位置。 因为每个汉字有16*16=32个自己组成，所以最后乘以32得到在点阵字库中的偏移位置，从这个位置开始取出32个字节的点阵数据然后打点显示就可以把一个汉字显示出来了。

获取点阵的代码如下

     FATFS fs1;    // 挂载SD卡的分区用

     FIL f1;            // SD卡中字库的文件描述符  

      FIL ftxt;         // 要读取的txt文档的文件描述符    

    u8 fnGetChinese(u8 *p,u8 *buff)    // 形参是要读取的汉字

    {

        u8 res=0;

u8 H8,L8;

UINT num;

H8=*p; 

L8=*(p+1);

f_mount(&fs1,"",1);                            //  挂载SD卡

res=f_open(&f1,ReadPath,FA_OPEN_EXISTING|FA_READ);    // 打开SD卡下的点阵字库

if(res!=0)                    // 判断点阵字库是否打开成功

         {

       fnShowString(10,120,"open hzk fail",16,RED,WHITE,0);

printf("res=%x",res);

return 1;

         }

else

{

       fnShowString(10,120,"open ok",16,RED,WHITE,0);

}

        f_lseek(&f1,32*((H8-0xa0-1)*94+(L8-0xa0-1)));                 // 在字库文件中做偏移取出32个字节的点阵数据

res=f_read(&f1,buff,32,&num);

f_close(&f1);                                                   // 读完后关闭点阵字库文件

f_mount(&fs1,"",NULL);                                  // 卸载SD卡

        return 0; 

}

这个是得到汉字点阵的实现过程，得到点阵数据后就可以在液晶上打点实现汉字的显示，具体的底层驱动不再详细介绍。

实现了在单片内显示汉字串以后，能不能读取SD卡中的txt文档中的汉字在液晶屏上显示呢？这块是我自己想的，不知道与别人的一样不一样，反正是实现了。

首先我读取SD卡上txt文档上的一个汉字，然后用串口打印出来，发现，读到的就是汉字的内码，百度了下说windows中txt文档的显示的用GB2312的字库。既然读到直接是内码，那就好办了。汉字内码用的是两个字节，字符用的是一个字节，这个一定要注意，因为在以后显示的过程中要用。

下面直接贴代码：

          //  x,y在液晶屏上的显示位置，我的液晶屏是320*240 ，竖屏显示

          //  color 是画笔的颜色，BkColor 是背景颜色

          u8 fnShowTxt( u16 x, u16 y , u16 color ,u16 BkColor )

          {

              u8 res=0;                      //  SD卡函数的返回值

      u8 buff[100]={0};          //   存储从txt文档中读到的100个字节的内码

      u8 bitbuff[32]={0};         //   存储从点阵字库获得的32个字节的点阵数据

      u8 NeiMaH,NeiMaL;     //   GB2312内码的高位和低位

      u8 CntnuF=1;               //   用来 判断是不是读到文档的末尾了，如果读到字节的个数小于100则表示读到末尾了

      u16 offset=0;                //   读txt文档的偏移地址

      u8 i=0;  

      UINT Hznum,bytenum; // 实际读回的内码字节个数、点阵字节个数

              u16 x0,y0;                     // 点阵显示的位置

      u8 charCnt=0;               // 读取的100个字节内码中有几个字符，如果字符个数是偶数则下次偏移再偏移100，如果是奇数，

                                                   // 则读取的100个字节中的最后一个字节可能是下一个汉字的内码高位字节，则偏移99，下次再把这个字节读上。

   x0=x;

   y0=y;

  f_mount(&fs1,"",1);            // 挂载SD卡

  res=f_open(&f1,ReadPath,FA_OPEN_EXISTING|FA_READ);    // 打开字库文件

  if(res!=0)

          {

       fnShowString(10,120,"open hzk fail",16,RED,WHITE,0);

printf("res=%x",res);

return 1;

          }

res=f_open(&ftxt,TxtPath,FA_OPEN_EXISTING|FA_READ);        // 打开txt文档

if(res!=0)

        {

     fnShowString(10,120,"open txt fail",16,RED,WHITE,0);

printf("res=%x",res);

return 1;

        }

f_lseek(&ftxt,offset);                                          // 初始化偏移为0从头开始读。

res=f_read(&ftxt,buff,100,&Hznum);                 // 每次读100个内码字节

while(CntnuF)                                                   //  循环判断是不是读到文件末尾了

{ 

for(i=0;i{ 

if(x>220)                                            // 显示位置的判断

{

 x=x0;

y+=16;

} 

if((y>300))  

{

fnRefreshscreen(WHITE);

        x=x0;

y=y0;

}

        if(buff[i]>0x80)                                     // 是不是汉字 

{

        f_lseek(&f1,32*((buff[i]-0xa0-1)*94+(buff[i+1]-0xa0-1)));    // 点阵字库内的偏移

res=f_read(&f1,bitbuff,32,&bytenum);

fnShowHzk(x,y,bitbuff,color,BkColor); 

x+=16;

                                 i++;                                                             // 这个i++非常重要，因为一个汉字两个字节，除了判断语句i++,

                                                                                                     // 这里需要还要一个 

                                memset(bitbuff,0,sizeof(bitbuff)); 

} 

else                                                      // 可能是标点也可能是换行符 

{

if(buff[i]==0x0D)                           // 换行标志

y+=16;

else

                                     fnShowChar( x,y,buff[i],16,color,BkColor,0);        // 字符

                                x+=8; 

        charCnt++;                                   // 字符个数计算，用于判断下一次读txt文档的偏移地址

} 

}

       // 计算txt文档的偏移地址

if(Hznum!=100)   //   判断是不是读到文档末尾了

{

 CntnuF=0;

}

else                           // 没有读到末尾继续读 

{

    if(charCnt%2==0)    // 字符个数是偶数，100个字节内码里边正好成对出现，地址偏移+100

offset +=100; 

    else

offset +=99;

memset(buff,0,sizeof(buff));

     f_lseek(&ftxt,offset);                                  //  txt 文档地址偏移

             res=f_read(&ftxt,buff,100,&Hznum);         //  读内码数据

}

}

f_close(&f1);                                //  关闭打开的点阵字库

f_close(&ftxt);                               // 关闭打开的txt文档

f_mount(&fs1,"",NULL);              //  卸载磁盘

         return 0; 

    }

以上是简单的电子书的实现。

因为不同的系统有不同的编码这个要注意，比如我再Windows上的汉字拷贝到CSDN网页上就是乱码，这是因为使用的汉字的编码不同，对于不同的编码格式，还需要做内码的对应转换，把其他的格式转换成GB2312或者GBK格式然后调用字库显示。

其他常用编码格式Unicode、utf-8等的具体介绍和转换成GB编码可以百度。

SD卡注意事项：

对一个文件读，必须先打开文件，读完后关闭。

对一个文件写，必须先打开文件，根据情况确定打开的权限，只读，读、写、创建等，先完后最好调用f_sync()函数，这是一个同步函数，类似于linux中的同步函数。SD卡中的写函数应该是带缓冲(猜的)，在关闭之前调用这个函数将缓冲区的内容写入SD卡中，然后关闭文件，否则可能写入失败，不能将内容成功写到文件上。

文件的打开路径，Windows中的文档可能是隐藏文件类型的，这个一定要注意，隐藏文件类型的a.txt和不隐藏文件类型的a.txt 不是同一个文件，这个一定要非常注意。