汉字字符串的无冗余可裁剪中文显示解决方案※＊

2012-08-27陈孝坚陈健屈环宇

单片机与嵌入式系统应用 2012年12期

关键词：机软件存储空间字符串

陈孝坚，陈健，屈环宇

（嘉兴学院数理与信息工程学院，嘉兴314001）

引言

随着数字化技术的飞速发展，嵌入式产品应用在我们生活中的各个方面。尤其是那些高性能、低成本、低功耗的RISC处理器已广泛地嵌入到家用电器、仪器仪表等生活所必需的产品之中。嵌入式产品将面向基层、面向大众，获得更广泛的应用。

当产品面向大众时，要做到较好的人机交互，就必须能显示中文，从而达到与用户对话的效果。于是，便出现了一个值得深入研究的问题：显示中文时如何实现占用存储空间小、字模无冗余、不依赖于其他嵌入式GUI、操作方便等效果。

1 中文显示解决方案的设计理念

作者多次遇到需在液晶屏上显示中文的项目需求，通常用以下两种方法解决。

（1）逐个字模法

当显示汉字字符串数在十几个时，通常会逐个获取汉字字模，再组合成所要显示的汉字字符串。

在硬件层面，此方法虽占用的存储空间较小，但容易出现字模冗余。

在操作层面，此方法操作起来非常复杂，得逐字取模，而且还需组合成汉字字符串数组。当所需显示的汉字字符串增加时，取模操作将成倍数增加，而组合成字符串的操作将呈指数次增加。

也就是说，当需要显示字符串较多时，此方法非常繁琐。

（2）字模库法

当所需显示的汉字字符串数在几百个时，通常会采用字模库法。

在硬件层面，此方法占用的存储空间非常大，不会出现字模冗余。

在操作层面，此方法操作起来非常方便。

但这种方法有个致命的缺陷，其占用的存储空间太大，不能应用在家用电器、仪器仪表等追求低成本的小型嵌入式产品中。

（3）基于汉字字符串法

这种方法是综合以上两种方法的优缺点改进而成的。

在硬件层面，此方法所占用的存储空间根据用户所用到的字数多少而决定，且消除了字模的冗余。

在操作层面，此方法以数组的形式提供给用户接口，简单易用。

此方法只提取产品中所用到的汉字字模，占用存储空间小，且以数组的形式提供给用户调用的接口，简单易用，非常适用于家用电器、仪器仪表等存储容量较小的小型嵌入式系统。

2 中文显示解决方案简介

该中文显示解决方案由两部分组成：一是运行于宿主机的上位机软件；二是运行于目标机的具有中文显示功能的函数集。

2.1 上位机软件

用户输入：只需简单地输入产品中所用到的字符串即可，如图1所示，如“嘉兴的南湖。”、“共产党的诞生地在南湖！”、“我们的大学在嘉兴！”。

软件输出：软件根据用户的输入，会按照顺序提取出其中无冗余的字——“嘉兴的南湖。共产党诞生地在！我们大学”，之后生成专用的字模库、字符串所对应的字模数组，这些数据存放在软件生成的test.h文件中。

图1 上位机软件

2.2 具有中文显示功能的函数集

如图2所示，该截图截自于该函数集的头文件。为尽可能地简化使用步骤，将该中文显示解决方案的配置及函数声明放在了同一个头文件中，限于篇幅，截图只显示了16×16的汉字显示及相关函数，相应的32×32、48×48显示函数等也包含在该头文件中。

图2 函数集头文件截图

配置部分及中文显示函数集如下：

考虑到ASCII的字模数据仅为汉字的一半，故从上位机软件和目标机程序两方面着手，解决汉字和ASCII交叉显示及间距计算等问题。例如16×16的汉字字模数据为32个字节，而16×16的ASCII码数据为16个字节，因而在上位机软件产生字模数据时，在ASCII数据前加16个0x00，而在目标机程序中判断并消除这16个0x00。这样既达到了半字显示的目的，又解决了ASCII码字模数组与汉字字模数组间不相容的问题。