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。
　　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。
- d% [4 z& _9 Q　　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) )
　　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

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
   ( g' F& B( ~; M: a
4. 
   ; O- o. H9 U# K4 D- m% l3 I- i
5. 　　FIL ftxt; // 要读取的txt文档的文件描述符
   , @, z' j2 {6 T3 M% a: G
6. 
   $ k; I* n: m2 G4 a$ X
7. 　　u8 fnGetChinese(u8 *p,u8 *buff) // 形参是要读取的汉字
   
8. 
   * L9 F/ L1 N* U, a7 h8 X2 O( p
9. 　　{
   
10. 
    3 B! G& y8 k( ~! I% ^
11. 　　u8 res=0;
    
12. 
    
13. 　　u8 H8,L8;
    : T7 B2 k; m! L& U) G& n' C
14. 
    
15. 　　UINT num;
    
16. 
    
17. 　　H8=*p;
    % y7 [% O- H6 |8 v" o3 `0 U, l
18. 
    
19. 　　L8=*(p+1);
    9 T9 N2 E8 W9 m7 r$ d- t
20. 
    
21. 　　f_mount(&fs1,"",1); // 挂载SD卡
    , L" F' a* @# R8 \% {
22. 
    
23. 　　res=f_open(&f1,ReadPath,FA_OPEN_EXIStiNG|FA_READ); // 打开SD卡下的点阵字库
    
24. 
    . O- Y" [# p9 X0 {
25. 　　IF(res!=0) // 判断点阵字库是否打开成功
    ) b4 _, y# V) V$ _9 c( q' ]
26. 
    : n9 }& I' p. b4 T& R! C
27. 　　{
    
28. 
    - }/ b+ N! ]. a; t6 s
29. 　　fnShowString(10,120,"open hzk fail",16,RED,WHITE,0);
      n0 S5 f8 H7 h' g3 N
30. 
    
31. 　　printf("res=%x",res);
    / X5 C% {2 j0 p
32. 
    
33. 　　return 1;
    ! k1 l' n5 m- f9 n& n
34. 
    ( U7 U. i3 N" e  c
35. 　　}
    
36. 
    # Z" M; J/ A2 O- Z' Z$ M) j
37. 　　else
    - X8 H! W; b9 P5 [1 |
38. 
    3 L% D+ Q, U2 a- O2 g
39. 　　{
    9 k0 c* A+ ?' b6 d, N
40. 
    
41. 　　fnShowString(10,120,"open ok",16,RED,WHITE,0);
    4 v1 T  U* h  e! o0 H5 l1 T
42. 
      H5 ^! u9 A" e, B; s8 n5 g$ f2 O
43. 　　}
    
44. 
    * h1 [, B+ Q. k  T
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. 
    1 b0 v: S& d1 @4 p) S2 o9 P
47. 　　res=f_read(&f1,buff,32,&num);
    $ W; Y1 H' O' [* M: a
48. 
    
49. 　　f_close(&f1); // 读完后关闭点阵字库文件
    ( S# `. [4 u9 h& d" B  D, V
50. 
    + Q1 R$ g, z4 h. ?
51. 　　f_mount(&fs1,"",NULL); // 卸载SD卡
    / y7 |7 ^* ]7 ~- j/ W
52. 
    / P: {9 L6 q3 j. Y) N
53. 　　return 0;
    
54. 
    $ U4 @3 W1 ~3 r
55. 　　}

复制代码

) e! }* X3 g, x$ ?2 k* Y! Q　　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。
" S0 O+ I' K; m9 t5 ]" _; i+ Y　　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：

/ U0 g' v$ F! C& j0 U- I9 r

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. 
   
3. 　　// color 是画笔的颜色，BkColor 是背景颜色
   
4. 
   - l, K0 ~+ U6 r% g
5. 　　u8 fnShowTxt( u16 x, u16 y , u16 color ,u16 BkColor )
   
6. 
   
7. 　　{
   
8. 
   / k3 G4 e, G0 |5 W: o2 K4 i' F/ k
9. 　　u8 res=0; // SD卡函数的返回值
   + S0 z2 c- O4 o+ ^
10. 
    
11. 　　u8 buff[100]={0}; // 存储从txt文档中读到的100个字节的内码
    ( A! L! h8 s$ z1 L; j
12. 
    - v# G9 }* U" y; p/ 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
    5 u  \# k9 n' t" V! }1 \
14. 
    
15. 　　u8 NeiMaH,NeiMaL; // GB2312内码的高位和低位
    5 p0 Z0 @4 F3 a1 H  F
16. 
    
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
    
18. 
    6 r5 m; j9 \8 Y2 R& i, t5 y# @, N4 @7 z
19. 　　u16 offset=0; // 读txt文档的偏移地址
    6 y3 p$ w+ J9 `4 V% r3 l1 |- Z; Q3 q9 ?1 r
20. 
    
21. 　　u8 i=0;
    2 {! n1 g: h% a/ D% |; q
22. 
    2 U8 w! S+ @- ^2 D8 a  \$ v8 o: o/ _! e
23. 　　UINT Hznum,bytenum; // 实际读回的内码字节个数、点阵字节个数
    ; H  w1 `' {3 b. e- G7 i4 H- a5 S
24. 
    
25. 　　u16 x0,y0; // 点阵显示的位置
    0 w9 c* r; w% X
26. 
    6 ]* e$ M8 H8 O0 a- V- E5 H
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. 
    / b; c7 E4 @! y
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。
    
30. 
    
31. 　　x0=x;
    
32. 
    
33. 　　y0=y;
    
34. 
    
35. 　　f_mount(&fs1,"",1); // 挂载SD卡
    3 J! P: T  B3 q* _, u* Z; n
36. 
      l0 U- ]; Q8 I3 e7 G; _6 s, [
37. 　　res=f_open(&f1,ReadPath,FA_OPEN_EXISTING|FA_READ); // 打开字库文件
    
38. 
    
39. 　　if(res!=0)
    ( {) H1 Y# x, q: H, t% W8 o
40. 
    0 v8 R9 f/ g& ~
41. 　　{
    ' T6 E6 T3 I# l$ V4 k; r  F+ g. l
42. 
    
43. 　　fnShowString(10,120,"open hzk fail",16,RED,WHITE,0);
    1 i: m; E8 h% |, Y8 \1 l
44. 
    6 X9 t* T( u  {5 _
45. 　　printf("res=%x",res);
    
46. 
    
47. 　　return 1;
    + |# C3 ~! ~& {4 b) P
48. 
    
49. 　　}
    
50. 
    " ?6 ?. M0 }& e2 M! ^
51. 　　res=f_open(&ftxt,TxtPath,FA_OPEN_EXISTING|FA_READ); // 打开txt文档
    
52. 
    1 o" s" V* e) u% K1 F
53. 　　if(res!=0)
    : J& E8 @) v& g. J
54. 
    
55. 　　{
    ( x% L) u8 h1 U$ t; s) v
56. 
    / S6 N! |. T$ U/ j
57. 　　fnShowString(10,120,"open txt fail",16,RED,WHITE,0);
    
58. 
    2 u$ B1 u: L! P1 X
59. 　　printf("res=%x",res);
    & R, N+ `& {$ @) V2 R
60. 
    
61. 　　return 1;
    
62. 
    
63. 　　}
    6 G7 j' s) \' M+ j8 `6 l4 O4 C( U
64. 
    
65. 　　f_lseek(&ftxt,offset); // 初始化偏移为0从头开始读。
    8 G  M, @! j- p# f) ^+ s
66. 
    
67. 　　res=f_read(&ftxt,buff,100,&Hznum); // 每次读100个内码字节
    $ }  w0 Z' R1 d6 O
68. 
    
69. 　　while(CntnuF) // 循环判断是不是读到文件末尾了
    
70. 
      h/ w# |" ]: O( y
71. 　　{
    . ~& l5 w1 B3 v2 r4 K
72. 
    
73. 　　for(i=0;i
    
74. 
    ) L6 Z$ p! |4 z0 x: Y% x, |9 ^
75. 　　{
    
76. 
    
77. 　　if(x>220) // 显示位置的判断
    + w0 t! V' p  ^+ T# `; y2 ?
78. 
    5 ^3 ^# x( P! z2 H/ T  Q! K
79. 　　{
    2 B' {" o$ J1 j& n# R8 w
80. 
    ; t3 Q7 _4 Z2 ]& y2 ^
81. 　　x=x0;
    / q' S7 G4 ?/ ?7 |3 e6 a2 ?
82. 
    4 x* H6 l  r- _! s; I/ @0 A* g
83. 　　y+=16;
    
84. 
    5 G1 J! I1 s- W
85. 　　}
    5 M, F  K# [! s  f
86. 
    ' |5 E/ I& Z8 J* F; O
87. 　　if((y>300))
    " z2 O; b+ l. l- g7 t6 G. y
88. 
    # N4 N" L7 v9 Z7 `' h" O0 B4 a; L9 ^
89. 　　{
    $ C; O& ?3 l/ {  v5 e
90. 
    , ^$ N# \' f- p8 M% ^
91. 　　fnRefreshscreen(WHITE);
    - J. p6 S3 H# w% {. e" H9 T
92. 
    
93. 　　x=x0;
    
94. 
    
95. 　　y=y0;
    
96. 
    : d: F/ [4 h, }
97. 　　}
    ! `  N  H8 C6 N9 s' Z
98. 
    ; P6 X8 t$ i7 Z. J
99. 　　if(buff>0x80) // 是不是汉字
    . Z5 m/ p/ t2 D: Q/ A! q
100. 
     
101. 　　{
     
102. 
     2 F- I6 a: j8 g7 ~4 i8 W
103. 　　f_lseek(&f1,32*((buff-0xa0-1)*94+(buff[i+1]-0xa0-1))); // 点阵字库内的偏移
     0 p( L# v9 c* B2 W
104. 
     
105. 　　res=f_read(&f1,bitbuff,32,&bytenum);
       B* T% S) V  g6 m; F2 }6 ]5 Y0 B) c
106. 
     
107. 　　fnShowHzk(x,y,bitbuff,color,BkColor);
     
108. 
       x( E5 u9 p  R; V! D) E
109. 　　x+=16;
     
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. 
     
113. 　　// 这里需要还要一个
     
114. 
     
115. 　　memset(bitbuff,0,sizeof(bitbuff));
     : P& k3 n% H9 P' i: G
116. 
     1 z) D, y3 _& a6 ]; k
117. 　　}
     & Q# |5 M9 I9 I8 z( k( O2 g
118. 
     " t2 e( P: ~# [
119. 　　else // 可能是标点也可能是换行符
     * `9 X9 o) [$ y9 T% C6 k6 Q
120. 
     
121. 　　{
     ! V1 Z6 D1 \& F9 }. x0 j
122. 
     ( e" n7 t# i. |! ^# J
123. 　　if(buff==0x0D) // 换行标志
     . |9 h0 L  R7 n- c* g. j+ I
124. 
     
125. 　　y+=16;
     
126. 
     
127. 　　else
     
128. 
     
129. 　　fnShowChar( x,y,buff,16,color,BkColor,0); // 字符
     8 ?& _* _* e4 U/ p
130. 
     
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
     9 R/ T0 [  e- R, m. j
134. 
     ; Y, T3 F/ u$ d. q4 \$ H! Y6 ~
135. 　　}
       F6 e( M" G4 `" t& h% w( N% @. B
136. 
     " O8 a8 `: z1 {4 T
137. 　　}
     
138. 
     4 _7 ?0 J  A1 p* p) G$ {
139. 　　// 计算txt文档的偏移地址
     * {, j# v- @5 g  x
140. 
     4 D  U' K& i5 ]
141. 　　if(Hznum!=100) // 判断是不是读到文档末尾了
     
142. 
     
143. 　　{
     
144. 
     
145. 　　CntnuF=0;
     
146. 
     
147. 　　}
     
148. 
     1 u2 f$ a: X1 [( G* D( t" J$ G8 F
149. 　　else // 没有读到末尾继续读
     
150. 
     ! @9 e2 @) j% {( N' Q% z
151. 　　{
     
152. 
     
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
     5 R3 L+ ]$ y( m2 g. n2 q0 {
154. 
     3 G7 j2 M" X* m' n- A0 g
155. 　　offset +=100;
     $ y2 k  g! M+ h& Y$ G
156. 
     
157. 　　else
     % C* s0 f* n! v" q4 s+ `6 ?
158. 
       O/ P7 R5 }1 N, D+ F2 U8 l
159. 　　offset +=99;
     * t, V6 K0 h/ V8 W* l* s. d2 a
160. 
     2 S1 k+ x! m7 l6 D+ m9 v# k
161. 　　memset(buff,0,sizeof(buff));
     - t% B* y. s# C1 U8 h% Y
162. 
     6 g! P$ x% s2 h; O9 ]
163. 　　f_lseek(&ftxt,offset); // txt 文档地址偏移
     
164. 
     
165. 　　res=f_read(&ftxt,buff,100,&Hznum); // 读内码数据
     ! r) U$ M+ q7 p# @- y7 P
166. 
     
167. 　　}
     
168. 
     
169. 　　}
     2 I: k5 P2 h; J" E8 `
170. 
     
171. 　　f_close(&f1); // 关闭打开的点阵字库
     : w7 c% m' _- g# b; |
172. 
     
173. 　　f_close(&ftxt); // 关闭打开的txt文档
     5 N2 g: h" v$ K) U* S% ]; t7 U( D
174. 
     4 ?2 T: @% r; V4 W
175. 　　f_mount(&fs1,"",NULL); // 卸载磁盘
     
176. 
     ! o) v2 {& P( a9 L( F
177. 　　return 0;
     1 }, P; g: T9 v
178. 
     . ?' P0 g$ ^1 ^. N- N* D
179. 　　}

复制代码

, ?. P" V! {+ A  P4 ^! N　　以上是简单的电子书的实现。
% @8 h% f+ |) e& m# ]) C　　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：
# G- f+ N  Q0 m% _# e/ R; \* F7 o　　对一个文件读，必须先打开文件，读完后关闭。
- R6 k" n0 \0 j* P' I　　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 n: M; ^$ [, H9 @4 `) g　　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。

$ a9 i; v- I* @1 S$ n8 T
5 Z0 V6 T4 w+ Z& `3 W5 ~$ n

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现在STM32单片机用得人很多，资料也很详细