單片機(jī)顯控系統(tǒng)中的漢字輸入

    關(guān)鍵詞：P89C51RD2；漢語(yǔ)拼音；漢字庫(kù)；LCD；C51

    對(duì)于PC機(jī)來(lái)說(shuō)，輸入漢字是非常簡(jiǎn)單的，但在一些單片機(jī)人機(jī)接口系統(tǒng)中，進(jìn)行漢字的實(shí)時(shí)輸入是很困難的，而大多只能顯示事先已取好字模點(diǎn)陣的漢字，但是每個(gè)16×16漢字點(diǎn)陣由32個(gè)字節(jié)表示，對(duì)于需要靈活使用大量漢字的場(chǎng)合，程序量太大，實(shí)現(xiàn)起來(lái)有很大難度；下面針對(duì)漢字庫(kù)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，設(shè)計(jì)一種實(shí)用的漢字拼音輸入法，并給出液晶漢字顯示模塊的基本程序。

    1  漢字的內(nèi)碼表示

    針對(duì)不同的操作系統(tǒng)漢字內(nèi)碼表示不同,如在蘋果機(jī)的OS上使用的是GB231280漢字編碼,Window s系統(tǒng)則使用GBK漢字編碼,還有Unicode編碼,GB180302000,方正748編碼等。由于GB 231280是最早(1980年)的、由中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)局頒布的《通用漢字字符集及其交換標(biāo)準(zhǔn)碼》,所以以后產(chǎn)生的各編碼都兼容了GB2312,他共收入漢字、字母、符號(hào)等7 445個(gè),其中漢字6 763個(gè),包 括一級(jí)漢字3 755個(gè),二級(jí)漢字3 008個(gè),是中國(guó)大陸及海外使用簡(jiǎn)體中文的地區(qū)(如新加坡等)強(qiáng)制使用的惟一中文編碼,所以也稱為標(biāo)準(zhǔn)漢字庫(kù)。

    每個(gè)漢字的點(diǎn)陣數(shù)據(jù)需要占據(jù)內(nèi)存32 B，有筆劃顯示的地方為1，無(wú)筆劃顯示的地方為0。然后通過(guò)單片機(jī)的C51語(yǔ)言將點(diǎn)陣數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成點(diǎn)陣液晶可顯示的點(diǎn)陣數(shù)據(jù)形式。

    2  漢字庫(kù)的制作

    本節(jié)中論述將16×16點(diǎn)陣的宋體漢字庫(kù)燒錄到512 kB的存儲(chǔ)器中的具體方法。

    本例中使用的存儲(chǔ)芯片為AM29C040，該芯片是AMD公司生產(chǎn)的512 kB的FLASH ROM，讀者也可以使用其他容量不小于256 kB的產(chǎn)品,但在具體電路設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意引腳定義和邏輯關(guān)系,并在燒錄時(shí)選擇相應(yīng)的型號(hào)；UCDOS軟件有一個(gè)名字為HZK16DAT 的文件,這就是16×16的國(guó)標(biāo)漢字點(diǎn)陣文件,在該文件中按漢字區(qū)位碼從小到大依次存有國(guó)標(biāo)區(qū)位碼中的所有漢字,每個(gè)漢字占用32 B,每個(gè)區(qū)為94個(gè)漢字,其大小為262 kB,可以全部寫(xiě)入AM29C040，除了可以存儲(chǔ)全部的國(guó)標(biāo)漢字外還可以存儲(chǔ)8×16的ASCII碼點(diǎn)陣數(shù)據(jù)以及漢字語(yǔ)句編碼數(shù)據(jù)，使用起來(lái)更加方便。

    在實(shí)際操作中，硬件漢字庫(kù)的制作和普通的程序存儲(chǔ)器的編程沒(méi)什么不同，注意將HZK16文件調(diào)入時(shí)要使用二進(jìn)制方式打開(kāi)，編程并校驗(yàn)成功后即可將存儲(chǔ)器取下備用，這樣一個(gè)硬件漢字庫(kù)就制作好了。

    3  設(shè)計(jì)思路

    在本實(shí)例中，從低成本、低功耗設(shè)計(jì)理念出發(fā)，以Philips公司的P89C51RD2單片機(jī)為核心，輸入用4×4的復(fù)用鍵盤，既可輸入數(shù)字，也可輸入字母或拼音，漢字庫(kù)保存在AMD公司的A M29C040（512 k×8 b）FLASH上，液晶顯示模塊DMF50174（320×240），顯示控制器SE D1335是日本SEIKO EPSON公司出品的液晶顯示控制芯片。各個(gè)芯片的片選（控制信號(hào)）由74 HC138譯碼產(chǎn)生。

    鍵盤輸入漢語(yǔ)拼音，單片機(jī)檢索區(qū)位碼，從FLASH中讀出漢字點(diǎn)陣設(shè)計(jì)，顯示在LCD上，并利用P89C51RD2的IAP功能在線進(jìn)行編程，在線改變用戶界面或接口功能。

    4  漢字輸入

    P89C51RD2是Philips公司于2001年發(fā)布的一款非常優(yōu)秀的單片機(jī)，該單片機(jī)是基于8位80C51單片機(jī)的派生產(chǎn)品，他在完全保留80C51指令系統(tǒng)和硬件結(jié)構(gòu)的大框架外，進(jìn)行了多方面的加強(qiáng)擴(kuò)展和創(chuàng)新，P89C51RD2將原有的對(duì)外數(shù)據(jù)和程序存儲(chǔ)器的16位尋址機(jī)制加以利用，把片上的RAM 擴(kuò)展到1 kB，片上的FLASH EPROM擴(kuò)展到64 kB，具有ISP（在系統(tǒng)可編程）和IAP（在應(yīng)用中編程），具有6時(shí)鐘和12時(shí)鐘模式，6時(shí)鐘模式外部晶振0～20 MHz，12時(shí)鐘模式外部晶振可達(dá)0～33 MHz。

    作為一般應(yīng)用系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，一二級(jí)字庫(kù)的漢字已足夠使用，漢字區(qū)位碼2 B表示一個(gè)漢字，64 kB片上的FLASH EPROM共可存儲(chǔ)漢字3萬(wàn)多個(gè)，設(shè)計(jì)中以數(shù)組形式在FLASH中存儲(chǔ)，一二級(jí)6 763個(gè)漢字共用13 526 B。

    實(shí)例做法如下：用漢語(yǔ)拼音作為數(shù)組名，以該拼音所包含的漢字的區(qū)位碼為數(shù)組元素，并 將所有一二級(jí)漢字以代碼形式定義在程序中，這是一個(gè)比較煩瑣的工作，工作量比較大。

    從鍵盤輸入漢語(yǔ)拼音，通過(guò)輸入的漢語(yǔ)拼音索引查詢名字相同的數(shù)組，從數(shù)組中取得漢字的區(qū)位碼放入數(shù)組qwm中，所取漢字個(gè)數(shù)放入qwm_counter中，顯示在LCD上，如果一頁(yè)顯示不完，則可通過(guò)翻頁(yè)來(lái)顯示，直到顯示完為止，從中選取所需漢字顯示并保存。還可利用IAP功能進(jìn)行在應(yīng)用中編程，實(shí)現(xiàn)代碼重構(gòu)。定義：

    用上面所示的puthz16程序，利用區(qū)位碼從FLASH中讀取這些漢字的點(diǎn)陣數(shù)據(jù)，再用畫(huà)點(diǎn)函數(shù)將漢字點(diǎn)陣寫(xiě)入顯示緩存并利用漢字顯示程序?qū)h字顯示在LCD上或通過(guò)串口進(jìn)行通訊，將漢字編碼發(fā)送出去。

    5  漢字顯示

    本設(shè)計(jì)中LCD顯示使用的DMF50174是320×240點(diǎn)陣，由SED1335控制，每屏可顯示20×15共 300個(gè)漢字，下面給出最基本的顯示程序，在此基礎(chǔ)上可以很容易地在LCD上顯示漢字。

    該設(shè)計(jì)方法已實(shí)際應(yīng)用在某系統(tǒng)顯控器上，證明使用可靠、效果良好，對(duì)于低成本、低功耗的設(shè)計(jì)有一定的借鑒意義。由于篇幅所限，IAP功能沒(méi)有列出，讀者可以參考有關(guān)文獻(xiàn)自己設(shè)計(jì)。