基于STM32的简单电子书的实现

小样岁月

　　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。
- w; I8 ?" y7 `4 a* m# D　　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。
  Q- ~' L& J* k7 R6 x　　国标字有GB2312和GBK编码，GBK完全兼容GB2312包括内码的兼容，A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) )
8 M& E' n1 ~5 d2 C3 J2 A+ b　　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
' Z% Y) J/ `$ `% M% J5 g8 |

1. FATFS fs1; // 挂载SD卡的分区用
   
2. 
   
3. 　　FIL f1; // SD卡中字库的文件描述符
   
4. 
   + m7 X/ Z5 D1 D! H
5. 　　FIL ftxt; // 要读取的txt文档的文件描述符
   4 z0 x/ K, ?( [2 T9 P1 k# z. \
6. 
   9 D; u% o; t$ ]. }0 b, r0 v) w6 V- z
7. 　　u8 fnGetChinese(u8 *p,u8 *buff) // 形参是要读取的汉字
   . j7 `- I9 `$ x" B6 ~& s
8. 
   
9. 　　{
   8 S. j$ H( r' h+ N7 h# q3 p
10. 
    ' G8 G4 W+ ?* _# A% X3 [2 O
11. 　　u8 res=0;
    
12. 
    3 t0 @# G* w# R
13. 　　u8 H8,L8;
    
14. 
    . m0 u* x: I. E4 O
15. 　　UINT num;
    & F( r* m5 [& u6 f" \1 M. V( I& g
16. 
      o1 I' f; K1 S/ J
17. 　　H8=*p;
    & O; J: u) {2 @( o( o/ [& K# }5 c
18. 
    
19. 　　L8=*(p+1);
    
20. 
    
21. 　　f_mount(&fs1,"",1); // 挂载SD卡
    
22. 
    + J4 I7 D* @& t, B3 E
23. 　　res=f_open(&f1,ReadPath,FA_OPEN_EXIStiNG|FA_READ); // 打开SD卡下的点阵字库
    
24. 
    8 j3 ?* k: _7 Y3 L
25. 　　IF(res!=0) // 判断点阵字库是否打开成功
    
26. 
    
27. 　　{
    
28. 
      w: b; a& f  O: p! j6 {# u
29. 　　fnShowString(10,120,"open hzk fail",16,RED,WHITE,0);
    5 k1 B$ _( i8 z4 f
30. 
    $ s$ Y* O! W  j: W- x( m% ~9 P- i
31. 　　printf("res=%x",res);
    0 m9 K! ?5 Y. @6 Q, k/ q5 r
32. 
    & I4 F% p* F( y+ j* l
33. 　　return 1;
    ! Q( _3 ~, i: j; y  h/ g( j- N7 Y2 Z+ K
34. 
    5 J* k. b) \" u3 E1 j, e  ]
35. 　　}
    2 u* s$ e' `+ T7 Q
36. 
    
37. 　　else
    ; c; |6 p* s* \& N& M8 C4 B
38. 
    7 d/ ?) @- O# b2 d% L" W, E# R6 j
39. 　　{
    
40. 
    7 a: L1 q% L4 X5 t9 p% S7 N1 w
41. 　　fnShowString(10,120,"open ok",16,RED,WHITE,0);
    
42. 
    
43. 　　}
    
44. 
    
45. 　　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
    
46. 
    
47. 　　res=f_read(&f1,buff,32,&num);
    ; _$ s# m; w% {, g
48. 
    
49. 　　f_close(&f1); // 读完后关闭点阵字库文件
    8 Y/ B9 d- \7 o! w4 i' }) b
50. 
    . L, R% V5 n! U+ t4 i7 J
51. 　　f_mount(&fs1,"",NULL); // 卸载SD卡
    
52. 
    ' G+ _, E7 `2 U0 x8 y! H
53. 　　return 0;
    
54. 
    % Z' j5 R5 {3 w0 J2 x: J# X
55. 　　}

复制代码

　　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。
$ k: g$ \0 y* k+ Q- V4 \　　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。
: ~7 v+ q3 a: {" q  Y4 M. Y　　下面直接贴代码：

3 |5 S. G4 `% y, f

1. // x,y在液晶屏上的显示位置，我的液晶屏是320*240 ，竖屏显示
   
2. 
   7 E/ T" P0 P" n, e, M1 h$ j
3. 　　// color 是画笔的颜色，BkColor 是背景颜色
   
4. 
   ) D# w1 ]& n% }
5. 　　u8 fnShowTxt( u16 x, u16 y , u16 color ,u16 BkColor )
   
6. 
   
7. 　　{
   
8. 
   
9. 　　u8 res=0; // SD卡函数的返回值
   5 k7 A, F. V0 U4 ]
10. 
    1 G+ R5 O0 Q: }. }
11. 　　u8 buff[100]={0}; // 存储从txt文档中读到的100个字节的内码
    ( h& Q2 G; L$ C, h
12. 
    7 g: X5 A' m+ S2 m/ G$ i
13. 　　u8 bitbuff[32]={0}; // 存储从点阵字库获得的32个字节的点阵数据
    . {1 g) B' Q1 O# T; b9 v  _' ]* Z/ ~
14. 
    . n0 j0 C2 x9 l8 L1 h+ C% m
15. 　　u8 NeiMaH,NeiMaL; // GB2312内码的高位和低位
    
16. 
    " l/ _. D8 }- R1 |( z4 [2 i
17. 　　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
    % s- e  W/ U0 w
18. 
    $ x) }3 R8 P# M! V+ K' o
19. 　　u16 offset=0; // 读txt文档的偏移地址
    
20. 
    
21. 　　u8 i=0;
    ( f9 k: B* r! d* M% Y/ m( j
22. 
    
23. 　　UINT Hznum,bytenum; // 实际读回的内码字节个数、点阵字节个数
    8 x# V& c5 q! n$ V. l2 X# N
24. 
    
25. 　　u16 x0,y0; // 点阵显示的位置
    
26. 
    3 z9 I6 C% ?4 F( P# n3 u
27. 　　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，
    
28. 
    ' r1 E* ?: q6 `- S* H6 i0 Z0 Q# X" \
29. 　　// 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。
    & }% J  H5 c8 @( B$ f8 m, a
30. 
      C' x' X( z+ \
31. 　　x0=x;
    . Q9 z! N; R+ U* }
32. 
    7 n  ]1 T4 I! b7 `
33. 　　y0=y;
    
34. 
    : J7 |% F; M8 j) a* y7 A+ T
35. 　　f_mount(&fs1,"",1); // 挂载SD卡
    % x& c( O) e2 h7 z# h) w
36. 
    7 `4 s# ]  B, ^3 `
37. 　　res=f_open(&f1,ReadPath,FA_OPEN_EXISTING|FA_READ); // 打开字库文件
    ! Q- B: h+ U1 c5 ^
38. 
    & D% J5 I* j% M# {8 x
39. 　　if(res!=0)
    
40. 
    3 P6 K6 I  a+ @& V5 r  b7 x8 |3 |
41. 　　{
    
42. 
    $ ^) K* a* n) g; q
43. 　　fnShowString(10,120,"open hzk fail",16,RED,WHITE,0);
    ( A0 T/ T2 Z3 ?+ u' t" f" Y
44. 
    " p+ W, w- e/ t. Z2 A
45. 　　printf("res=%x",res);
    # T- {5 f6 `* e6 @* O7 {
46. 
    . D- w9 a( G6 [/ f2 A, Y. [
47. 　　return 1;
    $ f6 a+ F# C8 `% A; q! Z
48. 
    # f, p6 m+ y; t
49. 　　}
    
50. 
    
51. 　　res=f_open(&ftxt,TxtPath,FA_OPEN_EXISTING|FA_READ); // 打开txt文档
    
52. 
    
53. 　　if(res!=0)
    0 p0 f3 X- F: V5 A: H
54. 
    # Q+ b4 Z3 x/ O$ W, J, ?
55. 　　{
    6 D6 {) M& Z! O/ `
56. 
    0 _3 B+ ^' o" G$ v8 ~3 G
57. 　　fnShowString(10,120,"open txt fail",16,RED,WHITE,0);
    4 v6 T* U& {. z3 ]
58. 
    2 y3 @4 I9 d$ K7 |7 g$ s
59. 　　printf("res=%x",res);
    
60. 
    
61. 　　return 1;
    
62. 
    * X- N  }6 [  e3 E. D
63. 　　}
    
64. 
    
65. 　　f_lseek(&ftxt,offset); // 初始化偏移为0从头开始读。
    
66. 
    * J3 x6 m! }% A( D& J
67. 　　res=f_read(&ftxt,buff,100,&Hznum); // 每次读100个内码字节
    ; b9 B$ e. ~5 a5 X) ^/ e
68. 
      |/ z$ D6 M0 G8 J1 P) P, [
69. 　　while(CntnuF) // 循环判断是不是读到文件末尾了
    
70. 
    
71. 　　{
    
72. 
    , y1 Z" M" B$ P- l! v/ j) W
73. 　　for(i=0;i
    
74. 
    
75. 　　{
    & B7 X/ o8 z6 D* V* a9 ]' [  [) O
76. 
    0 Z  _' f) r3 y5 b: Y) |
77. 　　if(x>220) // 显示位置的判断
    
78. 
    
79. 　　{
    
80. 
    # j* G% f9 B& D! i  n
81. 　　x=x0;
      o( I  p: O; w3 P% `8 s
82. 
    
83. 　　y+=16;
    ; Z" z  {" @5 _7 G# b- f" n% J
84. 
    ' a- {6 G1 N( u0 K) V: K
85. 　　}
    ) b+ w! ~7 B' C/ P$ x* t' a
86. 
    
87. 　　if((y>300))
    
88. 
    - B/ d5 v+ O) w3 Q6 P- M6 F- A
89. 　　{
    
90. 
    % y) k( Q8 u6 q) p/ K4 j$ O
91. 　　fnRefreshscreen(WHITE);
    7 k9 Z4 u5 `+ @- {" h2 X
92. 
    , @9 I4 d0 ~# f5 t! ?: |+ x5 e$ f
93. 　　x=x0;
    
94. 
    % W0 M6 q' Q4 c4 E
95. 　　y=y0;
    
96. 
    2 O! ?, i: {! s. [% c7 b
97. 　　}
    
98. 
    6 A% E* h9 w8 n* _
99. 　　if(buff>0x80) // 是不是汉字
    
100. 
     " h1 h# a3 b- \, v0 V- H; z
101. 　　{
     
102. 
     
103. 　　f_lseek(&f1,32*((buff-0xa0-1)*94+(buff[i+1]-0xa0-1))); // 点阵字库内的偏移
     
104. 
     # ], n% ?7 Q  w9 `8 n) N$ I
105. 　　res=f_read(&f1,bitbuff,32,&bytenum);
     
106. 
     . b/ r9 l! m& d0 x! Z: I
107. 　　fnShowHzk(x,y,bitbuff,color,BkColor);
     
108. 
     0 G$ I* S6 o% i  q
109. 　　x+=16;
     $ R! E7 [2 ~$ X# C6 o
110. 
     
111. 　　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++,
     
112. 
     5 @5 V0 C+ q. B! `! t$ _4 |
113. 　　// 这里需要还要一个
     
114. 
     & K" U1 f( a9 x
115. 　　memset(bitbuff,0,sizeof(bitbuff));
     # s; u9 Q' W. g6 I
116. 
     " \' Y- w- q& t( d- J6 e- W9 T
117. 　　}
     1 q2 R8 s+ ^/ G
118. 
     
119. 　　else // 可能是标点也可能是换行符
     $ J( [( j2 W* X% y
120. 
     
121. 　　{
     9 n5 r+ W; @# Z( X  r  [* |
122. 
       o( }; v+ C5 J
123. 　　if(buff==0x0D) // 换行标志
     
124. 
     $ x8 `$ a4 V- @3 b1 {& G
125. 　　y+=16;
     
126. 
     
127. 　　else
     
128. 
     
129. 　　fnShowChar( x,y,buff,16,color,BkColor,0); // 字符
     
130. 
       O) w, q  N, G) L
131. 　　x+=8;
     
132. 
     
133. 　　charCnt++; // 字符个数计算，用于判断下一次读txt文档的偏移地址
     - _$ U" H) T  b% j
134. 
     0 E2 d- A4 ^8 {3 C, W, h% B
135. 　　}
     
136. 
     
137. 　　}
       e& ?( [& n9 f/ W. ?3 J
138. 
     
139. 　　// 计算txt文档的偏移地址
     
140. 
     
141. 　　if(Hznum!=100) // 判断是不是读到文档末尾了
     
142. 
     
143. 　　{
     
144. 
     
145. 　　CntnuF=0;
     1 n8 O0 n: \2 Y9 \- `$ \  S: |
146. 
     
147. 　　}
     
148. 
     4 f( e  A. j) Y9 N
149. 　　else // 没有读到末尾继续读
     
150. 
     
151. 　　{
     # c6 ~. g+ [! k) |; R" n4 q
152. 
     1 ?, ^/ S. N! Z7 B' z- |1 }' b* r
153. 　　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
     2 N9 ~* ?7 d% D+ m' M
154. 
     
155. 　　offset +=100;
     
156. 
     . t1 h% u, n; B! ]9 w
157. 　　else
     
158. 
     
159. 　　offset +=99;
     
160. 
     
161. 　　memset(buff,0,sizeof(buff));
     
162. 
     8 A) j; i5 B4 k6 o
163. 　　f_lseek(&ftxt,offset); // txt 文档地址偏移
     
164. 
     & B5 Y3 U) z- n4 ?* I/ k
165. 　　res=f_read(&ftxt,buff,100,&Hznum); // 读内码数据
     $ u* R6 ]0 |' ~. c+ F' l) D, [
166. 
     
167. 　　}
     3 D! d* p) ?$ f5 a& d6 v! |: _6 f& O& [
168. 
     3 N% R, i. d- @4 W* a. k8 X5 ?& B! p
169. 　　}
     
170. 
     
171. 　　f_close(&f1); // 关闭打开的点阵字库
     , K. Y( m+ N" `3 w" W
172. 
     
173. 　　f_close(&ftxt); // 关闭打开的txt文档
     , x+ O2 s# F9 ~  \
174. 
     5 V; N0 V7 ]  x4 H8 I' C$ \
175. 　　f_mount(&fs1,"",NULL); // 卸载磁盘
     ( R! h- _! n2 [) L( x2 f$ E) G9 h# e
176. 
     % n2 l! R- p2 q( G. K9 C2 P; c
177. 　　return 0;
     
178. 
     ' h- }4 f% }, Y9 z8 r
179. 　　}

复制代码

　　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：
) U; S1 Q) d  T5 ]3 T　　对一个文件读，必须先打开文件，读完后关闭。
( I# B- Z0 y& T1 z0 p) k4 f3 P. y　　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。
4 u: i1 E$ u3 _/ E  ?( |　　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。
& g  n0 P3 Y) o; v7 f
: {6 J/ A' F3 B& F) t' e  B

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现在STM32单片机用得人很多，资料也很详细