一種低成本漢字液晶顯示的實現方法

　　　在智能儀表等小型單片機應用系統中，一般采用發光二極管作功能提示，數碼管顯示數據。隨著智能儀表功能的不斷擴充和提高，這種顯示方式逐漸不能滿足需求。為系統添加一片液晶顯示器作為顯示設備，顯然能夠很大程度擴展系統功能，提升產品的檔次。若在液晶顯示器上顯示漢字信息，如果采用帶漢字庫的液晶顯示器會有一些弊端：成本高，漢字大小固定，缺乏一些特殊的功能函數。針對這種情況，本文分析了一種低成本的漢字液晶顯示實現方法，并給出了其C語言實現函數的源程序，以及漢字字符串提取程序和點陣字模提取程序的源程序。顯示函數的實現中還重點設計了靈活的putchar函數，以便在程序中使用printf函數作為顯示輸出函數。

       1 基本原理

        這種低成本漢字液晶顯示實現方法的基本原理是：采用一片圖形液晶顯示器作為顯示設備，用軟件實現漢字顯示，漢字點陣字模直接從漢字庫中提取出來后寫到程序文件中。

        整個實現過程包括以下部分；漢字字符串的提取；漢字點陣字模的提取；圖形液晶顯示器驅動程序設計；漢字顯示函數及putchar函數的設計。

        2 漢字字符串及點陣字模的提取

        圖形液晶顯示器要顯示漢字，必然需要漢字點陣字模，而要提取漢字點陣字模必須首先從程序中提取要顯示的漢字字符串。一個漢字以兩個字節的數據表示，這兩個字節的數據有一個共同的特點就是數據最高位是“1”，這是與其他字符區分的重要特征。在C程序中，要顯示的字符一般以雙引號作為起始和終止，因此設計漢字字符串提取程序時只需要判斷開始雙引號和結束雙引號之問的字符，將最高位為“1”的字符提取出來保存到另一漢字字符串文本文件中即可。C源程序FIND_CH．C，運行時可在命令行帶多個C程序的文件名，輸出漢字字符串文本文件到STRINGCH．TXT中。

        漢字字符串提取出來后，就將針對這些漢字從字庫中提取其對應的點陣字模了。在此之前，先要設計保存這些點陣字模數據的方式，即數據結構。圖形顯示的每一個點對應用一位表示，對于不同點陣的字庫，需要的數據字節長度是不相同的：8×8的點陣英文字母需要8×8／8—8個字節；12×12的點陣漢字需要12×12／8=18個字節16×16的點陣漢字需要16×16／8=32個字節；24×24的點陣漢字需要24×24／8=96個字節。生成的點陣字模數據，可以用H頭文件的形式存儲，以上字庫對應為：EN8X8．H；C12X12．H；C16X16．H；C24X24．H。文件中首先定義包含的漢字數目，例如C12X12．H中：

        #define chl2x12_num 5

        表明本12*12點陣字庫中有50個漢字。因為只提取了需要的漢字字模數據，并且將重復的字剔除掉。為了方便索引，在漢字字庫建立漢字GB碼信息數組，將漢字GB碼的兩字節數據用unsigned int表示，例如C12X12．H中：

        code unsigned int chl2x12_code[chl2x12一num]={0xalal，0xbaba，0xd7d6，0xd2ba，0xbea7},／*漢字液晶*／

        注意：在數據中總要預留1個漢字的空格(Oxalal),以便在以后程序設計時遇到顯示沒有找到字模數據的漢字時，顯示空格，它對應的數據是全空。在漢字GB碼信息數據后注釋行中寫入了對應漢字，以方便閱讀。

       接下來的漢字點陣字模數據以二維數組表示：

        code unsigned char ehl2x12_dat[ehl2x12_num][18]={

    ／*漢字12×12點陣庫*／

    {Ox00，0x00,0x00,0x00，0x00，0x00，0x00．0x00，Ox00．0x00,0x00，Ox00，0x00,Ox00,Ox00，0x00,0x00，0x00},

    ／*(BABA)：88926418021e628262H0200201f20488884*／

    {0x88，0x92，0x64，0x18，0x02，0xle,0x62，0x82，0x62,OxIf,0x02,Ox00，Ox20，Oxlf，0x20，0x48，0x88，0x84}，

    ／*字(D7D6)：0886828a8a8bcaaa9a82ca86f00000000408*／

    {0x08,0x86，0x82，0x8a，0xSa，0x8b，0xca，0xaa，Ox9a,Ox82,0xca，0x86，0xf0，0x00，0x00,Ox00，Ox04，Ox08),

    ／*液(D2BA)：88d22450e49c44a75c947404805f20508f88*／

    {0x88，Oxd2，0x24，Ox50．0xe4，0x9c，0x44，Oxa7，Ox5c，Ox94，0x74，0x04，0x80，0x5f，0x20，0x50，0x8f，0x88}，

    ／*晶(BEA7)：00c0405fd51515d55f40c00000ff5555ff00*／

    {0x00，0xc0，0x40．0x5f，0xd5，0x15，0x15，0xd5，0x5f，0x40，0xc0．0xOO，0x00，Oxff．0x55，0x55，0xff，0x00)

    }:

      為了方便閱讀和使用，除了對每個漢字將其GB碼寫入注釋外，還將其數據直接寫到注釋中。

     提取字模程序的C源程序MK_CHIJlB．C，運行時除了在命令行參數中輸入漢字字符串文本文件名之外，缺省字庫16×16點陣，以參數S指定為12×12點陣，以參數H指定為24×24點陣。

      筆者發現KeiI_C51(V7．O以前的版本)在編譯時，字符串中漢字GB碼第二字節如果為0xfd，會錯誤地被忽略，造成顯示錯誤。因此，在漢字點陣字模數據頭文件內的注釋中，對應的GB碼后加入了一個“!”，以提示程序員在C程序的字符串中以＼x??＼xfd替換相應的字符。

    3 液晶驅動程序設計

     以常用的12864液晶模塊為例，它與51單片機的接口非常簡單。一般12864模塊接口信號線的功能如表1所列。

    如果采用以上方法連接以后，編寫驅動程序時就可用以下地址。

    左右半部操作時：數據地址0xffff，狀態地址0xfeff。

    僅左半部操作時：數據地址Oxefff，狀態地址Oxeeff

    僅右半部操作時：數據地址0xf7fff，狀態地址0xf6ff。

        驅動程序除提供復位、開關顯示、整屏填充、畫點、讀寫顯存等基礎函數外，還提供了顯示位置設定、英文顯示、各點陣漢字顯示、顯示輸出函數等。驅動程序源程序為kddrv．c及lcdd rv．h和deL_port．h。

     4 漢字顯示函數設計

        C語言程序員都非常熟悉和習慣使用printf系統輸出函數，在漢字顯示函數設計時盡量利用printf函數的功能，方便程序設計。在Keil_C5l中，printf函數詞用putchar函數完成數據輸出，而缺省的putchar函數是將數據通過串口輸出。我們可以通過設計自己的putchar函數來實現輸出送到液晶顯示。

        在Keil-C51的LlB子目錄下有一個putchal．c文件，提供了一個串口輸出數據的putchar函數源程序。通過修改putchaI函數，設置一個標志變量，當需要將數據送液晶顯示時，設置lcd_id=l，否則當Icd_jd=0時，數據仍然通過串口輸出。

       注：程序及配套字庫文件見本刊網站(www．dpj．com．cn)。

        結語

        通過以上介紹，從硬件接口、底層函數、高級函數等方面，完全實現了漢字液晶顯示的整個過程。通過對整個過程及原理的了解，您可以很輕松地實現和修改液晶顯示函數，以配合您的系統需要，以極低的成本獲取較好的效果。