關鍵詞：單片機；嵌入式系統；LCD；漢字顯示
引言
在嵌入式系統應用中，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，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化地節約系統存儲資源。
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，程序讀取到個字節小于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，如果沒有則將之放入緩沖區。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,提取出%d個漢字(%d字節)。”,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開發的物位測控系統中，傳統方法程序大小為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的系統中，效果較好。