單片機(jī)系統(tǒng)中的漢字顯示解決方案

引言

在現(xiàn)代工業(yè)控制和一些智能化儀器儀表中，越來(lái)越多的場(chǎng)所需要用點(diǎn)陣圖形顯示器顯示漢字。通常的漢字顯示方式是先根據(jù)所需要的漢字提取漢字點(diǎn)陣(如16×16點(diǎn)陣)，將點(diǎn)陣文件存入ROM，形成新的漢字編碼;而在使用時(shí)剛需要先根據(jù)新的漢字編碼組成語(yǔ)句，再由MCU根據(jù)新編碼提取相應(yīng)的點(diǎn)陣進(jìn)行漢字顯示。在這種顯示方式中，如果使用的流字?jǐn)?shù)量較大或語(yǔ)句較多時(shí)，利用漢字的新編碼組成語(yǔ)句將是一件十分繁瑣而枯燥的工作。針對(duì)這種情況，本文提出了一種十分簡(jiǎn)單的方式——直接利用PC機(jī)的漢字內(nèi)碼作為單片機(jī)系統(tǒng)的編碼。下面以8051單片機(jī)系統(tǒng)為例闡述如下：

一、硬件組成

本系統(tǒng)中采用香港精電公司的內(nèi)置T6963控制器[1]的240128T點(diǎn)陣圖形液晶顯示器。該顯示器1行為240點(diǎn)，能容納16×16點(diǎn)陣的漢字15個(gè)，總列數(shù)為128點(diǎn)，能顯示8行漢字。為了使用MCU操作可使用1片512KB的存儲(chǔ)器(如本系統(tǒng)中的29F040)用來(lái)存儲(chǔ)全部的國(guó)標(biāo)16×16點(diǎn)陣漢遼、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)。為了降低成本和減小體積，對(duì)于速度要求不是很高的場(chǎng)合也可采用大容量的串行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，如AT45DB041B。具體的硬件控制電路如圖1所示(與漢字顯示無(wú)關(guān)的電路略)。

由于29F040的容量為512KB，而5031微控制器只能管理64KB的數(shù)據(jù)間，所以可將29F040分成16頁(yè)，每頁(yè)32KB，占單片機(jī)系統(tǒng)數(shù)據(jù)空間的8000H～0FFFFH(剩余32KB為單片機(jī)系統(tǒng)的其他存儲(chǔ)器和外設(shè))。頁(yè)碼由單片機(jī)的P1.0～P1.3選擇。液晶顯示器的地址為7FF8H～7FF9H。

二、漢字顯示原理及軟件設(shè)計(jì)

UCDOS軟件中的文件HZK16和文件ASC16分別為16×16的國(guó)標(biāo)漢字點(diǎn)陣文件和8×16的ASCII碼點(diǎn)陣文件，以二進(jìn)制格式存儲(chǔ)。在文件HZK16中，按漢字區(qū)位碼從小到大依次存有國(guó)標(biāo)區(qū)位碼表中的所有漢字，每個(gè)漢字占用32個(gè)字節(jié)，每個(gè)區(qū)為94個(gè)漢字。在文件ASC16中按ASCII碼從小到大依次存有8×16的ASCII碼點(diǎn)陣，每個(gè)ASCII碼占用16個(gè)字節(jié)。

在PC機(jī)的文本文件中，漢字是以機(jī)內(nèi)碼的形式存儲(chǔ)的，每個(gè)漢字占用兩個(gè)字節(jié)：第一個(gè)字節(jié)為區(qū)碼，為了與ASCII碼區(qū)別，范圍從十六進(jìn)制的0A1H開(kāi)始(小于80H的為ASCII碼字符)，對(duì)應(yīng)區(qū)位碼中區(qū)碼的第一區(qū);第二個(gè)字節(jié)為位碼，范圍也是從0A1H開(kāi)始，對(duì)應(yīng)某區(qū)中的第一個(gè)位碼。這樣，將漢字機(jī)內(nèi)碼減去0A0AH就得該漢字的區(qū)位碼。

例如漢字“房”的機(jī)內(nèi)碼為十六進(jìn)制的“B7BF”，其中“B7”表示區(qū)碼，“BF”表示位碼。所以“房”的區(qū)位碼為0B7BFH-0A0A0H=171FH。將區(qū)碼和位碼分別轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制得漢字“房”的區(qū)位碼為“2331”，即“房”的點(diǎn)陣位于第23區(qū)的第31個(gè)字的位置，相當(dāng)于在文件HZK16中的位置為第32×[(23-1) ×94+(31-1)]=67136B以后的32個(gè)字節(jié)為“房”的顯示點(diǎn)陣。

在本單片機(jī)系統(tǒng)中，起始地址的高4位為頁(yè)號(hào)，送P1口，低15位為數(shù)據(jù)區(qū)地址，送指針DPTR。利用“MOVX”指令連續(xù)取32個(gè)字節(jié)送LCD的相應(yīng)位置，就能實(shí)現(xiàn)正確的漢字顯示。

ASCII碼的顯示與漢字的顯示基本原理相同。在文件ASC16中不存在機(jī)內(nèi)碼的問(wèn)題，其顯示點(diǎn)陣直接按ASCII碼從小到大依次排列，只是每個(gè)ASCII碼在文本文件中只占1個(gè)字節(jié)且小于80H，而且ASCII碼為8×16點(diǎn)陣，所以在ASCII16文件中，每個(gè)ASCII碼的點(diǎn)陣也只占16個(gè)字節(jié)。

首先提取16×16的國(guó)標(biāo)漢字點(diǎn)陣和8×16的ASCII碼點(diǎn)陣(如UCDOS軟件中的HZK16和ASC16)并將其直接寫(xiě)入29F040。其中HZK16(共256KB)點(diǎn)0～7頁(yè)。為了便于編程，ASC16雖然只有4KB，也單獨(dú)占用第8頁(yè)。其余剩下的空間用來(lái)存儲(chǔ)漢字語(yǔ)句的編碼。

由于240×128點(diǎn)陣的LED顯示器每個(gè)只能顯示15個(gè)漢字(16×16點(diǎn)陣漢字)，即30個(gè)字節(jié)。所以可將需要顯示的語(yǔ)句按30個(gè)字節(jié)為1行進(jìn)行編寫(xiě)，不足30個(gè)字符的則補(bǔ)空格。在PC機(jī)上進(jìn)行錄入時(shí)，每行30個(gè)字符再加上回車(chē)鍵和換行符，實(shí)占32個(gè)字符。所錄入的語(yǔ)句以純文本形式存盤(pán)，再將該文本文件以二進(jìn)制的形式寫(xiě)入29F040的第9頁(yè)。那么，以后根據(jù)需要顯示的語(yǔ)句行號(hào)便可以進(jìn)行正確的顯示。此，作者推出薦使用DOS版本的WPS軟件的“編輯非文收文件”功能，它能清楚地顯示每行是否有30個(gè)字符

為方便讀者，將已經(jīng)在實(shí)際應(yīng)用中中通過(guò)的匯編子程序列出如下(關(guān)于LCD控制器T6963的用戶法請(qǐng)見(jiàn)參考文獻(xiàn)1)。

LCDCOM EQU 7FF9H

LCDDAT EQU 7FF8H

;顯示1行漢字子程序

;漢字語(yǔ)句位置編號(hào)DPTR;行號(hào)：R6 PRHZ：MOV 24H，DPH

MOV 25H,DPL

PUSH DPH

PUSH DPL

MOV A，DPH ;計(jì)算頁(yè)號(hào)

RR A

RR A

ADD A，#9;從第9區(qū)開(kāi)始存放每行字符的機(jī)內(nèi)碼

ORL A，#0F0H

MOV P1，A

LCALL RL245 ;行號(hào)乘以32(每行32個(gè)字符)

SETB 24H，7 ;數(shù)據(jù)地址位于8000H～0FFFFH

MOV DPH，24H

MOV DPL，25H

MOV R0，#0E0H

MOV R7，#30 ;連續(xù)取出30個(gè)字符至0E0H內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器

PRHZ3：MOVX A，@DPTR