小容量系統(tǒng)圖形LCD的漢顯解決方案

摘 要：本文介紹了一種在圖形LCD中基于查表法的軟件算法，可以最大化的節(jié)約系統(tǒng)存儲量資源，在實際應用中取得了較好的效果。
關鍵詞：單片機；嵌入式系統(tǒng)；LCD；漢字顯示

引言
在嵌入式系統(tǒng)應用中，人機界面的可操作性越來越為人們所重視，而用漢字來顯示菜單是可操作性的前提；由于受到存儲容量的限制，在漢字較多的情況下一般的解決方案是采用內建點陣字庫的LCD模塊，而這一類顯示模塊的使用靈活性卻大受限制。本文從實際應用出發(fā)，介紹了一種在圖形LCD中基于查表法的軟件算法，可以在不影響顯示靈活性的前提下最大化地節(jié)約系統(tǒng)存儲資源。

查表法解決方案算法
在很多的人機界面中，雖然顯示的漢字數量較多，但實際無重復的漢字數卻較少，一個顯示了2000個漢字菜單的系統(tǒng)中，用到的漢字卻可能只有300個。這樣看來，建立一個完整的國標字庫很是浪費資源。
該算法在程序存儲區(qū)建立兩個表格，一張用來存儲無重復漢字的點陣數據(WordLib[][])，另一張用來存儲這些漢字的機內碼以作為其點陣數據位置的索引(WordIndex[])。這兩張表格的漢字順序必須是一致的。下面以6個漢字為例具體說明。
WordLib[7][32]={
//漢字“？”點陣數據
…
//漢字“電”點陣數據32Byte
…
//漢字“子”點陣數據32Byte
…
//漢字“設”點陣數據32Byte
…
//漢字“計”點陣數據32Byte
…
//漢字“應”點陣數據32Byte
…
//漢字“用”點陣數據32Byte
…
};
WordIndex[]=“?電子設計應用”；
其中第一個漢字固定為“?”。
在需要顯示漢字“電”的時候首先調用WordFind(WordIndex，“電”)查找該漢字在WordIndex表中的位置n，如果沒有找到，則返回值為0，由于點陣數據的第一個字符為“?”，所以相應地在LCD上顯示出一個“?”。
由于WordLib中的字模存放順序和WordIndex中是一致的，所以可以確定該漢字點陣數據在WordLib中的起始地址為：(unsigned int)WordLib+n*32。接下來只需要寫入這個地址后32字節(jié)的點陣數據即可，由于篇幅有限這里不作介紹。
在調試程序的時候如果發(fā)現需要的漢字顯示出一個“?”，則說明該漢字沒有被錄入點陣數據，添加時候只需要將該字模數據添加到WordLib的末尾，再在WordIndex的最后加上這個漢字即可。

無重復漢字的提取
無重復漢字的提取采用VC++編程實現，操作時先將所有的菜單漢字都寫在一個文本文件中，程序讀取到第一個字節(jié)小于128的時候為ascii碼，否則為漢字，然后查找該漢字是否已經放入緩沖區(qū)，如果沒有則將之放入緩沖區(qū)。程序如下：
void CZimoDlg::OnHandle()
{
CFile file;
if(!file.Open(szDir,CFile::modeRead Write|CFile::shareExclusive,NULL))
{
AfxMessageBox(“文件打開出錯！”,MB_OK|MB_ICONEX CLAMATION);
return ;
}
unsigned char buffer[2000];
int cnt=0;
DWORD length=0;
unsigned char pBuffer[2], bHave=0;
while(1)
{
if(file.Read(pBuffer,1)!=1)break;
length++;
if(pBuffer[0]<127)continue;
if(file.Read(pBuffer+1,1)!=1)break;
length++;
bHave=0;
for(int t=0;t<cnt;t+=2)
{if(buffer[t]==pBuffer[0] &&buffer[t+1]==pBuffer[1])
{
bHave=1;
break;
}
}
if(bHave) continue;
buffer[cnt++]=pBuffer[0];
buffer[cnt++]=pBuffer[1];
}
file.SetLength(0);
for(int b=0;b<cnt;b++)
{
file.Write(&buffer[b],1);
}
file.Close ();
CString st;
st.Format(“操作成功！n源文件大小為%d字節(jié),提取出%d個漢字(%d字節(jié))。”,length,cnt/2,cnt);
AfxMessageBox(st,MB_ICONI NFORMATION);
}

使用效果分析
很明顯采用該算法使得漢顯的存儲容量大為減小。以16×16點陣為例，設菜單中共顯示了m個漢字，其中n個無重復漢字。則傳統(tǒng)方法需要的容量為 m*32Bytes, 采用查表算法后需要的容量為n*32+2*n Bytes，節(jié)約的容量為：32*m-34*n Bytes。當m=1500,n=250的時候為39500Byte。在筆者為某公司用Mega128開發(fā)的物位測控系統(tǒng)中，傳統(tǒng)方法程序大小為 109.3KB，使用查表算法后程序大小為68.8KB。
該算法帶來的問題是速度問題，由于每個漢字都需要查表，顯示速度會下降，但現在的MCU一般速度都比較快，筆者用Mega128時LCD顯示看不出遲滯。

結語
大部分的嵌入式系統(tǒng)人機界面漢字點陣數據部分都有較大的冗余重復，造成了傳統(tǒng)顯示方式給存儲器容量帶來的負擔。本文采用查表算法巧妙的去除了漢字中重復的數據部分，使得需要的存儲資源大為下降，同時也不影響圖形LCD的顯示效果和靈活性。該算法已經應用于筆者開發(fā)的系統(tǒng)中，效果較好?！?/p>