【STM32H7教程】第53章 STM32H7的LTDC應用之漢字小字庫和全字庫制作

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第53章 STM32H7的LTDC應用之漢字小字庫和全字庫制作

本章教程為大家講解漢字小字庫和全字庫的制作方式，實際項目中用到的地方比較多。

53.1 初學者重要提示

53.2 使用MakeDot小軟件生成C文件格式小字庫方法

53.3 使用MakeDot小軟件生成C文件格式全字庫方法

53.4 C文件格式漢字使用方法

53.5 漢字顯示方法解析

53.6 LCD驅動移植和使用

53.7 實驗例程設計框架

53.8 實驗例程說明（MDK）

53.9 實驗例程說明（IAR）

5.10 總結

53.1 初學者重要提示

學習本章節前，務必優先學習第52章，需要對點陣字體字符編碼有個認識。
LTDC驅動設計和相關問題在第51章有詳細說明。
本章節為大家講解的小字庫和全字庫方法，簡單易用，是直接以C文件格式存儲到內部Flash的。支持12點陣，16點陣，24點陣和32點陣的ASCII以及GB2312編碼漢字顯示。

53.2 使用MakeDot小軟件生成C文件格式小字庫方法

生成方法比較簡單，這里做個介紹：

53.2.1 第1步，准備好顯示的字符

比如要顯示如下字符，采用16點陣格式：

安富萊電子，www.armfly.com
故人西辭黃鶴樓，煙花三月下揚州。
孤帆遠影碧空盡，唯見長江天際流。

53.2.2 第2步，復制要顯示的字符到MakeDot小軟件

選擇16點陣，並將要顯示的字符復制到輸入窗口：

點擊生成數組按鈕后的效果如下：

53.2.3 第3步，復制生成的數組到工程中

在輸出窗口鼠標右擊，選擇“全選”，然后再次鼠標右擊選擇復制。

這樣就可以粘貼到工程的hz.c文件里面：

將點陣數據放在相應的文件里面時要注意加上兩個0XFF。hz.c文件的內容如下：

/*
    FLASH中內嵌小字庫，只包括本程序用到的漢字點陣
    每行點陣數據，頭2字節是漢子的內碼，后面是16點陣漢子的字模數據。
*/

#ifdef USE_SMALL_FONT

unsigned char const g_Hz16[] = {

0xA1,0xA3, 0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,// 。 //
           0x00,0x00,0x00,0x00,0x18,0x00,0x24,0x00,0x24,0x00,0x18,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,

           
0xA3,0xAC, 0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,// ， //
           0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x30,0x00,0x30,0x00,0x10,0x00,0x20,0x00,0x00,0x00,

           
0xB0,0xB2, 0x02,0x00,0x01,0x00,0x3F,0xFC,0x20,0x04,0x42,0x08,0x02,0x00,0x02,0x00,0xFF,0xFE,// 安 //
           0x04,0x20,0x08,0x20,0x18,0x40,0x06,0x40,0x01,0x80,0x02,0x60,0x0C,0x10,0x70,0x08,

 /* 中間部分省略未寫 */
           
0xD7,0xD3, 0x00,0x00,0x7F,0xF8,0x00,0x10,0x00,0x20,0x00,0x40,0x01,0x80,0x01,0x00,0xFF,0xFE,// 子 //
           0x01,0x00,0x01,0x00,0x01,0x00,0x01,0x00,0x01,0x00,0x01,0x00,0x05,0x00,0x02,0x00,

          
/* 最后一行必須用0xFF,0xFF結束，這是字庫數組結束標志 */
0xFF,0xFF

};

#else
    unsigned char const g_Hz16[] = {0xFF, 0xFF};
#endif

添加完畢點陣數據后，在font.h文件里面使能使用小字庫：

#define USE_SMALL_FONT /* 定義此行表示使用小字庫，這個宏只在bsp_tft+lcd.c中使用 */

至此就完成了小字庫的漢字添加，用戶就可以在使用16點陣時顯示第1步中轉換的字符了。

53.3 使用MakeDot小軟件生成C文件格式全字庫方法

生成方法比較簡單，這里做個介紹：

53.3.1 第1步，准備好GB2312字符集

GB2312字符集已經在MakeDot小軟件里面存好，點擊漢字編碼按鈕可以看到：

53.3.2 第2步，復制GB2312全部字符到MakeDot小軟件

復制MakeDot小軟件中GB2312所有字符到“輸入窗口區”（在GB2312字符顯示區，鼠標右擊選擇全選，之后就可以復制了），

點擊生成數組按鈕后的效果如下：

53.3.3 第3步，復制生成的數組到工程中

在輸出窗口鼠標右擊，選擇“全選”，然后再次鼠標右擊選擇復制。

這樣就可以粘貼到工程的hz.c文件里面：

將點陣數據放在相應的文件里面時要注意加上兩個0XFF。hz.c文件的內容如下：

/*
    FLASH中內嵌小字庫，只包括本程序用到的漢字點陣
    每行點陣數據，頭2字節是漢子的內碼，后面是16點陣漢子的字模數據。
*/

#ifdef USE_SMALL_FONT

unsigned char const g_Hz16[] = {



0xA1,0xA1, 0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,// 　 //
           0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,

           
0xA1,0xA2, 0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,// 、 //
           0x00,0x00,0x00,0x00,0x20,0x00,0x18,0x00,0x0C,0x00,0x04,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,

           
0xA1,0xA3, 0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,// 。 //
           0x00,0x00,0x00,0x00,0x18,0x00,0x24,0x00,0x24,0x00,0x18,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,

 /* 中間部分省略未寫 */
           
0xF7,0xFB, 0x20,0x0E,0xCE,0xF0,0x82,0x22,0xEE,0x92,0x82,0x44,0x82,0x20,0xFE,0x44,0x00,0xF8,// 鼷 //
           0x92,0x10,0x92,0x24,0xDA,0xFE,0x92,0x10,0xDA,0xFE,0x92,0x28,0x93,0x44,0xD9,0x82,

           
0xF7,0xFC, 0x10,0x20,0x3E,0x20,0x22,0x20,0x3E,0x20,0x22,0xF8,0x3E,0x28,0x00,0x28,0x7F,0x28,// 鼽 //
           0x49,0x28,0x7F,0x28,0x49,0x28,0x7F,0x2A,0x00,0x2A,0xFF,0xCA,0x22,0x46,0x42,0x80,

           
0xF7,0xFD, 0x10,0x00,0x3E,0x00,0x22,0x7C,0x3E,0x10,0x22,0x10,0x3E,0x10,0x00,0x10,0x7F,0x10,// 鼾 //
           0x49,0xFE,0x7F,0x10,0x49,0x10,0x7F,0x10,0x00,0x10,0xFF,0x90,0x22,0x10,0x42,0x10,

           
0xF7,0xFE, 0x10,0x10,0x3E,0x10,0x22,0xFE,0x3E,0x38,0x22,0x54,0x3E,0x92,0x00,0x00,0x7F,0x7C,// 齇 //
           0x49,0x44,0x7F,0x7C,0x49,0x44,0x7F,0x7C,0x00,0x44,0xFF,0x80,0x22,0xFE,0x42,0x00,

          
/* 最后一行必須用0xFF,0xFF結束，這是字庫數組結束標志 */
0xFF,0xFF

};

#else
    unsigned char const g_Hz16[] = {0xFF, 0xFF};
#endif

添加完畢點陣數據后，在font.h文件里面使能宏定義：

#define USE_SMALL_FONT /*這個宏只在bsp_tft+lcd.c中使用 */

至此就完成了全字庫的漢字添加，用戶就可以使用16點陣的漢字了。

53.4 C文件格式漢字使用方法

漢字的顯示方法比較簡單。

定義一個FONT_T類型變量：

FONT_T tFont12;        /* 定義一個12點陣字體結構體變量，用於設置字體參數 */
FONT_T tFont16;        /* 定義一個16點陣字體結構體變量，用於設置字體參數 */
FONT_T tFont24;        /* 定義一個24點陣字體結構體變量，用於設置字體參數 */

FONT_T的原始定義如下：

typedef struct
{
    FONT_CODE_E FontCode;    /* 字體代碼 FONT_CODE_E  */
    uint16_t FrontColor;   /* 字體顏色 */
    uint16_t BackColor;    /* 文字背景顏色，透明 */
    uint16_t Space;        /* 文字間距，單位 = 像素 */
}FONT_T;

初始化變量tFont：

設置12，16和24點陣。

/* 設置字體屬性 */
tFont.FontCode = FC_ST_12;        /* 字體選擇宋體12點陣，高12 x寬11) */
tFont.FrontColor = CL_WHITE;    /* 字體顏色設置為白色 */
tFont.BackColor = CL_MASK;         /* 文字背景顏色，透明 */
tFont.Space = 0;                /* 字符水平間距, 單位 = 像素 */

tFont.FontCode = FC_ST_16;        /* 字體選擇宋體16點陣，高16 x寬15) */
tFont.FrontColor = CL_WHITE;    /* 字體顏色設置為白色 */
tFont.BackColor = CL_MASK;         /* 文字背景顏色，透明 */
tFont.Space = 0;                /* 字符水平間距, 單位 = 像素 */

tFont.FontCode = FC_ST_24;        /* 字體選擇宋體24點陣，高24 x寬23) */
tFont.FrontColor = CL_WHITE;    /* 字體顏色設置為白色 */
tFont.BackColor = CL_MASK;         /* 文字背景顏色，透明 */
tFont.Space = 0;                /* 字符水平間距, 單位 = 像素 */

調用函數LCD_DispStr顯示字符：

下面顯示了12,16和24點陣字符。

LCD_DispStr(5, 3,  "故人西辭黃鶴樓，煙花三月下揚州。www.armfly.com", &tFont12); 
LCD_DispStr(5, 20, "孤帆遠影碧空盡，唯見長江天際流。www.armfly.com", &tFont12); 
LCD_DispStr(5, 38, "故人西辭黃鶴樓，煙花三月下揚州。", &tFont16); 
LCD_DispStr(5, 68, "孤帆遠影碧空盡，唯見長江天際流。", &tFont16); 
LCD_DispStr(5, 98, "故人西辭黃鶴樓煙花三月下揚州", &tFont24); 
LCD_DispStr(5, 128, "孤帆遠影碧空盡唯見長江天際流", &tFont24);

53.5 漢字顯示方法解析

下面將漢字的顯示流程做個說明，幾個函數的調用關系如下：

LCD_DispStr ----> LCD_DispStrEx ----->_LCD_ReadAsciiDot

_LCD_ReadHZDot

53.5.1 函數LCD_DispStr

中英文顯示都是調用的如下函數實現：

/*
*********************************************************************************************************
*    函 數 名: LCD_DispStr
*    功能說明: 在LCD指定坐標（左上角）顯示一個字符串
*    形    參:
*        _usX : X坐標
*        _usY : Y坐標
*        _ptr  : 字符串指針
*        _tFont : 字體結構體，包含顏色、背景色(支持透明)、字體代碼、文字間距等參數
*    返 回 值: 無
*********************************************************************************************************
*/
void LCD_DispStr(uint16_t _usX, uint16_t _usY, char *_ptr, FONT_T *_tFont)
{
    LCD_DispStrEx(_usX, _usY, _ptr, _tFont, 0, 0);
}

這個函數的注釋已經比較詳細，這里就不再贅述了。而這個函數是通過調用LCD_DispStrEx實現。

53.5.2 函數LCD_DispStrEx

此函數的源碼如下：

1.    /*
2.    ******************************************************************************************************
3.    *    函 數 名: LCD_DispStrEx
4.    *    功能說明: 在LCD指定坐標（左上角）顯示一個字符串。 增強型函數。支持左\中\右對齊，支持定長清屏。
5.    *    形    參:
6.    *        _usX : X坐標
7.    *        _usY : Y坐標
8.    *        _ptr  : 字符串指針
9.    *        _tFont : 字體結構體，包含顏色、背景色(支持透明)、字體代碼、文字間距等參數。可以指定RA8875字庫
10.    *                 顯示漢字。
11.    *        _Width : 字符串顯示區域的寬度. 0 表示不處理留白區域，此時_Align無效
12.    *        _Align :字符串在顯示區域的對齊方式，
13.    *                ALIGN_LEFT = 0,
14.    *                ALIGN_CENTER = 1,
15.    *                ALIGN_RIGHT = 2
16.    *    返 回 值: 無
17.    ******************************************************************************************************
18.    */
19.    void LCD_DispStrEx(uint16_t _usX, uint16_t _usY, char *_ptr, FONT_T *_tFont, uint16_t _Width,
20.        uint8_t _Align)
21.    {
22.        uint32_t i;
23.        uint8_t code1;
24.        uint8_t code2;
25.        uint8_t buf[32 * 32 / 8];    /* 最大支持32點陣漢字 */
26.        uint8_t width;
27.        uint16_t m;
28.        uint8_t font_width = 0;
29.        uint8_t font_height = 0;
30.        uint16_t x, y;
31.        uint16_t offset;
32.        uint16_t str_width;    /* 字符串實際寬度  */
33.    
34.        switch (_tFont->FontCode)
35.        {
36.            case FC_ST_12:        /* 12點陣 */
37.                font_height = 12;
38.                font_width = 12;
39.                break;
40.            
41.            case FC_ST_16:
42.                font_height = 16;
43.                font_width = 16;
44.                break;
45.    
46.            case FC_ST_24:
47.                font_height = 24;
48.                font_width = 24;
49.                break;
50.                            
51.            case FC_ST_32:    
52.                font_height = 32;
53.                font_width = 32;
54.                break;                    
55.        }
56.        
57.        str_width = LCD_GetStrWidth(_ptr, _tFont);/* 計算字符串實際寬度(RA8875內部ASCII點陣寬度為變長 */
58.        offset = 0;
59.        if (_Width > str_width)
60.        {
61.            if (_Align == ALIGN_RIGHT)    /* 右對齊 */
62.            {
63.                offset = _Width - str_width;
64.            }
65.            else if (_Align == ALIGN_CENTER)    /* 居中 */
66.            {
67.                offset = (_Width - str_width) / 2;
68.            }
69.            else    /* 左對齊 ALIGN_LEFT */
70.            {
71.                ;
72.            }
73.        }
74.    
75.        /* 左側填背景色, 中間對齊和右邊對齊  */
76.        if (offset > 0)
77.        {
78.            LCD_Fill_Rect(_usX, _usY, LCD_GetFontHeight(_tFont), offset,  _tFont->BackColor);
79.            _usX += offset;
80.        }
81.        
82.        /* 右側填背景色 */
83.        if (_Width > str_width)
84.        {
85.            LCD_Fill_Rect(_usX + str_width, _usY, LCD_GetFontHeight(_tFont), _Width - str_width - offset,
86.                            _tFont->BackColor);
87.        }
88.        
89.        /* 使用CPU內部字庫. 點陣信息由CPU讀取 */
90.        {
91.            /* 開始循環處理字符 */
92.            while (*_ptr != 0)
93.            {
94.                code1 = *_ptr;    /* 讀取字符串數據， 該數據可能是ascii代碼，也可能漢字代碼的高字節 */
95.                if (code1 < 0x80)
96.                {
97.                    /* 將ascii字符點陣復制到buf */
98.                    //memcpy(buf, &pAscDot[code1 * (font_bytes / 2)], (font_bytes / 2));
99.                    _LCD_ReadAsciiDot(code1, _tFont->FontCode, buf);    /* 讀取ASCII字符點陣 */
100.                    width = font_width / 2;
101.                }
102.                else
103.                {
104.                    code2 = *++_ptr;
105.                    if (code2 == 0)
106.                    {
107.                        break;
108.                    }
109.                    /* 讀1個漢字的點陣 */
110.                    _LCD_ReadHZDot(code1, code2, _tFont->FontCode, buf);
111.                    width = font_width;
112.                }
113.        
114.                y = _usY;
115.                /* 開始刷LCD */
116.                for (m = 0; m < font_height; m++)    /* 字符高度 */
117.                {
118.                    x = _usX;
119.                    for (i = 0; i < width; i++)    /* 字符寬度 */
120.                    {
121.                        if ((buf[m * ((2 * width) / font_width) + i / 8] & (0x80 >> (i % 8 ))) != 0x00)
122.                        {
123.                            LCD_PutPixel(x, y, _tFont->FrontColor);    /* 設置像素顏色為文字色 */
124.                        }
125.                        else
126.                        {
127.                            if (_tFont->BackColor != CL_MASK)    /* 透明色 */
128.                            {
129.                                LCD_PutPixel(x, y, _tFont->BackColor);/* 設置像素顏色為文字背景色 */
130.                            }
131.                        }
132.        
133.                        x++;
134.                    }
135.                    y++;
136.                }
137.        
138.                if (_tFont->Space > 0)
139.                {
140.                    /* 如果文字底色按_tFont->usBackColor，並且字間距大於點陣的寬度，那么需要在文字之間填
141.                          充(暫時未實現) */
142.                }
143.                _usX += width + _tFont->Space;    /* 列地址遞增 */
144.                _ptr++;            /* 指向下一個字符 */
145.            }
146.        }
147.    }

下面將代碼中幾個關鍵地方做個闡釋：

第34-55行，根據使用的的12，16，24和32點陣字體，設置字體的高度變量font_height和寬度變量font_width。
第57-73行，通過函數LCD_GetStrWidth計算字符串的長度，然后根據設置的字符總寬度和實際寬度做比較，來實現左對齊，右對齊和居中顯示。由於函數LCD_DispStr調用LCD_DispStrEx時，將形參_Width設置為0，所以這部分代碼功能未用到。
第76-87行，用於填充顯示字符以外區域的背景色，只有設置的字符總寬度大於實際寬度時才會用到，填充的就是實際寬度以外的區域。
第90-146行，顯示所有字符。

- 第95行，如果編碼值小於0x80，表示ASCII字符。
- 第99行，根據編碼值讀取ASCII值對應的點陣數據到數組buf里面。
- 第100行，顯示ASCII字符僅需要一半寬度即可，比如顯示12*12點陣字符，顯示成ASCII僅需6*12即可。
- 第102行，如果編碼值大於等於0x80，漢字編碼在這個范圍。
- 第104行，因為GB編碼需要兩個字節表示，所以這里再讀取一個字節。
- 第110行，根據漢字編碼值對應的點陣數據到數組buf里面。
- 第116-136行，采用從左到右，從上到下的方式刷新字符。這里特別注意點陣數據位置的獲取：buf[m * ((2 * width) / font_width) + i / 8] & (0x80 >> (i % 8 )

對於這個公式，大家通過代數法，代入兩次數值就好理解了。

53.5.3 函數_LCD_ReadAsciiDot

此函數的作用是根據ASCII編碼值，讀取對應的點陣數據出來。

1.    /*
2.    ******************************************************************************************************
3.    *    函 數 名: _LCD_ReadAsciiDot
4.    *    功能說明: 讀取1個ASCII字符的點陣數據
5.    *    形    參:
6.    *        _code : ASCII字符的編碼，1字節。1-128
7.    *        _fontcode ：字體代碼
8.    *        _pBuf : 存放讀出的字符點陣數據
9.    *    返 回 值: 文字寬度
10.    ******************************************************************************************************
11.    */
12.    static void _LCD_ReadAsciiDot(uint8_t _code, uint8_t _fontcode, uint8_t *_pBuf)
13.    {
14.        const uint8_t *pAscDot;
15.        uint8_t font_bytes = 0;
16.    
17.        pAscDot = 0;
18.        switch (_fontcode)
19.        {
20.            case FC_ST_12:        /* 12點陣 */
21.                font_bytes = 24;
22.                pAscDot = g_Ascii12;    
23.                break;
24.            
25.            case FC_ST_24:
26.            case FC_ST_32:
27.            case FC_ST_16:
28.                /* 缺省是16點陣 */
29.                font_bytes = 32;
30.                pAscDot = g_Ascii16;
31.                break;
32.            
33.            case FC_RA8875_16:
34.            case FC_RA8875_24:
35.            case FC_RA8875_32:
36.                return;
37.        }    
38.    
39.        /* 將CPU內部Flash中的ascii字符點陣復制到buf */
40.        memcpy(_pBuf, &pAscDot[_code * (font_bytes / 2)], (font_bytes / 2));    
41.    }

下面將此函數涉及到的知識點為大家做個闡釋：

第20-23行，顯示12點陣ASCII，每個字符需要24個字節，存儲在數組g_Ascii12里面。
第25-31行，顯示16，24和32點陣ASCII，這里采用同一大小字符進行顯示。每個字符需要32個字節，存儲在數組g_Ascii16里面。
第33-35行，這個是RA8875的字庫處理，V7開發板用不到。
第40行，將ASCII點陣數據復制到緩沖_pBuf里面。

53.5.4 函數_LCD_ReadHZDot

此函數的作用是根據ASCII編碼值，讀取對應的點陣數據出來。

1.    /*
2.    ******************************************************************************************************
3.    *    函 數 名: _LCD_ReadHZDot
4.    *    功能說明: 讀取1個漢字的點陣數據
5.    *    形    參:
6.    *        _code1, _cod2 : 漢字內碼. GB2312編碼
7.    *        _fontcode ：字體代碼
8.    *        _pBuf : 存放讀出的字符點陣數據
9.    *    返 回 值: 無
10.    ******************************************************************************************************
11.    */
12.    static void _LCD_ReadHZDot(uint8_t _code1, uint8_t _code2,  uint8_t _fontcode, uint8_t *_pBuf)
13.    {
14.        #ifdef USE_SMALL_FONT    /* 使用CPU 內部Flash 小字庫 */
15.            uint8_t *pDot;
16.            uint8_t font_bytes = 0;
17.            uint32_t address;
18.            uint16_t m;
19.    
20.            pDot = 0;    /* 僅僅用於避免告警 */
21.            switch (_fontcode)
22.            {
23.                case FC_ST_12:        /* 12點陣 */
24.                    font_bytes = 24;
25.                    pDot = (uint8_t *)g_Hz12;    
26.                    break;
27.                
28.                case FC_ST_16:
29.                    font_bytes = 32;
30.                    pDot = (uint8_t *)g_Hz16;
31.                    break;
32.        
33.                case FC_ST_24:
34.                    font_bytes = 72;
35.                    pDot = (uint8_t *)g_Hz24;
36.                    break;            
37.                    
38.                case FC_ST_32:    
39.                    font_bytes = 128;
40.                    pDot = (uint8_t *)g_Hz32;
41.                    break;                        
42.                
43.                case FC_RA8875_16:
44.                case FC_RA8875_24:
45.                case FC_RA8875_32:
46.                    return;
47.            }    
48.    
49.            m = 0;
50.            while(1)
51.            {
52.                address = m * (font_bytes + 2);
53.                m++;
54.                if ((_code1 == pDot[address + 0]) && (_code2 == pDot[address + 1]))
55.                {
56.                    address += 2;
57.                    memcpy(_pBuf, &pDot[address], font_bytes);
58.                    break;
59.                }
60.                else if ((pDot[address + 0] == 0xFF) && (pDot[address + 1] == 0xFF))
61.                {
62.                    /* 字庫搜索完畢，未找到，則填充全FF */
63.                    memset(_pBuf, 0xFF, font_bytes);
64.                    break;
65.                }
66.            }
67.        #else    /* 用全字庫 */
68.            uint8_t *pDot = 0;
69.            uint8_t font_bytes = 0;
70.                
71.            switch (_fontcode)
72.            {
73.                case FC_ST_12:        /* 12點陣 */
74.                    font_bytes = 24;
75.                    pDot = (uint8_t *)HZK12_ADDR;    
76.                    break;
77.                
78.                case FC_ST_16:
79.                    font_bytes = 32;
80.                    pDot = (uint8_t *)HZK16_ADDR;
81.                    break;
82.        
83.                case FC_ST_24:
84.                    font_bytes = 72;
85.                    pDot = (uint8_t *)HZK24_ADDR;
86.                    break;            
87.                    
88.                case FC_ST_32:    
89.                    font_bytes = 128;
90.                    pDot = (uint8_t *)HZK32_ADDR;
91.                    break;                        
92.                
93.                case FC_RA8875_16:
94.                case FC_RA8875_24:
95.                case FC_RA8875_32:
96.                    return;
97.            }            
98.        
99.            /* 此處需要根據字庫文件存放位置進行修改 */
100.            if (_code1 >=0xA1 && _code1 <= 0xA9 && _code2 >=0xA1)
101.            {
102.                pDot += ((_code1 - 0xA1) * 94 + (_code2 - 0xA1)) * font_bytes;
103.            }
104.            else if (_code1 >=0xB0 && _code1 <= 0xF7 && _code2 >=0xA1)
105.            {
106.                pDot += ((_code1 - 0xB0) * 94 + (_code2 - 0xA1) + 846) * font_bytes;
107.            }
108.            memcpy(_pBuf, pDot, font_bytes);
109.        #endif
110.    }

下面將此函數涉及到的知識點為大家做個闡釋：

第15-66行，小字庫顯示，這個方案既可以顯示小字庫，也可以顯示全字庫。
- 第23-41行，獲取12點陣，16點陣，24點陣和32點陣漢字顯示需要的字節數以及存儲點陣數據的緩沖地址。
- 第49-66行，這里是通過比較漢字的編碼值找到點陣數據位置，如果遇到兩個0xFF，表示檢索到數組末尾了也沒有找到漢字點陣數組。找到數據后，將其復制到緩沖_pBuf里面。
第68-108行，本章暫時用不到這種方案，后面章節用到這種方案了再為大家做說明。

53.6 LCD驅動移植和使用

與第51章51.7小節相同，這里就不再贅述了。

53.7 實驗例程設計框架

通過程序設計框架，讓大家先對配套例程有一個全面的認識，然后再理解細節，本次實驗例程的設計框架如下：

第1階段，上電啟動階段：

這部分在第14章進行了詳細說明。

第2階段，進入main函數：

第1步，硬件初始化，主要是MPU，Cache，HAL庫，系統時鍾，滴答定時器，LED，串口，LCD，SDRAM等。
第2步，LCD應用程序設計部分，顯示漢字。通過按鍵實現三種界面的處理，其中GB2312有幾十個界面。

53.8 實驗例程說明（MDK）

配套例子：

V7-033_LCD的漢字小字庫和全字庫制作實驗

實驗目的：

學習LCD的漢字小字庫和全字庫制作實驗。

實驗內容：

小字庫和全字庫通過此軟件生成：http://www.armbbs.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=202 。
LCD界面上展示ASCII字符和GB2312編碼漢字。
啟動1個200ms的自動重裝定時器，讓LED2每200ms翻轉一次。

實驗操作：

搖桿上鍵，增加LCD背景光亮度。
搖桿下鍵，降低LCD背景光亮度。
搖桿左鍵，顯示上一頁漢字。
搖桿右鍵，顯示下一頁漢字。
搖桿OK鍵，返回首頁。

LCD的界面顯示效果如下：

部分截圖：

上電后串口打印的信息：

波特率 115200，數據位 8，奇偶校驗位無，停止位 1

程序設計：

系統棧大小分配：

RAM空間用的DTCM：

硬件外設初始化

硬件外設的初始化是在 bsp.c 文件實現：

/*
*********************************************************************************************************
*    函 數 名: bsp_Init
*    功能說明: 初始化所有的硬件設備。該函數配置CPU寄存器和外設的寄存器並初始化一些全局變量。只需要調用一次
*    形    參：無
*    返 回 值: 無
*********************************************************************************************************
*/
void bsp_Init(void)
{
    /* 配置MPU */
    MPU_Config();
    
    /* 使能L1 Cache */
    CPU_CACHE_Enable();

    /* 
       STM32H7xx HAL 庫初始化，此時系統用的還是H7自帶的64MHz，HSI時鍾:
       - 調用函數HAL_InitTick，初始化滴答時鍾中斷1ms。
       - 設置NVIV優先級分組為4。
     */
    HAL_Init();

    /* 
       配置系統時鍾到400MHz
       - 切換使用HSE。
       - 此函數會更新全局變量SystemCoreClock，並重新配置HAL_InitTick。
    */
    SystemClock_Config();

    /* 
       Event Recorder：
       - 可用於代碼執行時間測量，MDK5.25及其以上版本才支持，IAR不支持。
       - 默認不開啟，如果要使能此選項，務必看V7開發板用戶手冊第8章
    */    
#if Enable_EventRecorder == 1  
    /* 初始化EventRecorder並開啟 */
    EventRecorderInitialize(EventRecordAll, 1U);
    EventRecorderStart();
#endif
    
    bsp_InitKey();        /* 按鍵初始化，要放在滴答定時器之前，因為按鈕檢測是通過滴答定時器掃描 */
    bsp_InitTimer();      /* 初始化滴答定時器 */
    bsp_InitUart();    /* 初始化串口 */
    bsp_InitExtIO();    /* 初始化FMC總線74HC574擴展IO. 必須在 bsp_InitLed()前執行 */    
    bsp_InitLed();        /* 初始化LED */    

    bsp_InitI2C();     /* 初始化I2C總線 */
    TOUCH_InitHard();   /* 初始化觸摸芯片，LCD面板型號的檢查也在此函數，所以要在函數LCD_InitHard前調用 */ 
    LCD_InitHard();     /* 初始化LCD */
}

MPU配置和Cache配置：

數據Cache和指令Cache都開啟。配置了AXI SRAM區（本例子未用到AXI SRAM），FMC的擴展IO區和SDRAM。由於SDRAM要用於LCD的顯存，方便起見，直接將其配置為WT模式。

/*
*********************************************************************************************************
*    函 數 名: MPU_Config
*    功能說明: 配置MPU
*    形    參: 無
*    返 回 值: 無
*********************************************************************************************************
*/
static void MPU_Config( void )
{
    MPU_Region_InitTypeDef MPU_InitStruct;

    /* 禁止 MPU */
    HAL_MPU_Disable();

    /* 配置AXI SRAM的MPU屬性為Write back, Read allocate，Write allocate */
    MPU_InitStruct.Enable           = MPU_REGION_ENABLE;
    MPU_InitStruct.BaseAddress      = 0x24000000;
    MPU_InitStruct.Size             = MPU_REGION_SIZE_512KB;
    MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;
    MPU_InitStruct.IsBufferable     = MPU_ACCESS_BUFFERABLE;
    MPU_InitStruct.IsCacheable      = MPU_ACCESS_CACHEABLE;
    MPU_InitStruct.IsShareable      = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;
    MPU_InitStruct.Number           = MPU_REGION_NUMBER0;
    MPU_InitStruct.TypeExtField     = MPU_TEX_LEVEL1;
    MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;
    MPU_InitStruct.DisableExec      = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;

    HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);
    
    
    /* 配置FMC擴展IO的MPU屬性為Device或者Strongly Ordered */
    MPU_InitStruct.Enable           = MPU_REGION_ENABLE;
    MPU_InitStruct.BaseAddress      = 0x60000000;
    MPU_InitStruct.Size             = ARM_MPU_REGION_SIZE_64KB;    
    MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;
    MPU_InitStruct.IsBufferable     = MPU_ACCESS_BUFFERABLE;
    MPU_InitStruct.IsCacheable      = MPU_ACCESS_NOT_CACHEABLE;    
    MPU_InitStruct.IsShareable      = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;
    MPU_InitStruct.Number           = MPU_REGION_NUMBER1;
    MPU_InitStruct.TypeExtField     = MPU_TEX_LEVEL0;
    MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;
    MPU_InitStruct.DisableExec      = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;
    
    HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);

    /* 配置SDRAM的MPU屬性為Write through, read allocate，no write allocate */
    MPU_InitStruct.Enable           = MPU_REGION_ENABLE;
    MPU_InitStruct.BaseAddress      = 0xC0000000;
    MPU_InitStruct.Size             = MPU_REGION_SIZE_32MB;
    MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;
    MPU_InitStruct.IsBufferable     = MPU_ACCESS_NOT_BUFFERABLE;
    MPU_InitStruct.IsCacheable      = MPU_ACCESS_CACHEABLE;
    MPU_InitStruct.IsShareable      = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;
    MPU_InitStruct.Number           = MPU_REGION_NUMBER2;
    MPU_InitStruct.TypeExtField     = MPU_TEX_LEVEL0;
    MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;
    MPU_InitStruct.DisableExec      = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;

    HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);

    /*使能 MPU */
    HAL_MPU_Enable(MPU_PRIVILEGED_DEFAULT);
}

/*
*********************************************************************************************************
*    函 數 名: CPU_CACHE_Enable
*    功能說明: 使能L1 Cache
*    形    參: 無
*    返 回 值: 無
*********************************************************************************************************
*/
static void CPU_CACHE_Enable(void)
{
    /* 使能 I-Cache */
    SCB_EnableICache();

    /* 使能 D-Cache */
    SCB_EnableDCache();
}

主功能：

主程序實現如下操作：

LCD界面上展示ASCII字符和GB2312編碼漢字
啟動1個200ms的自動重裝定時器，讓LED2每200ms翻轉一次。
通過按鍵來實現翻頁功能，方便查看所有GB2312編碼漢字。

/*
*********************************************************************************************************
*    函 數 名: main
*    功能說明: c程序入口
*    形    參: 無
*    返 回 值: 錯誤代碼(無需處理)
*********************************************************************************************************
*/
int main(void)
{
    uint16_t ucBright;           /* 背光亮度(0-255) */
    uint8_t ucKeyCode;        /* 按鍵代碼 */
    uint8_t ucStatus;        /* 主程序狀態字 */
    uint8_t fRefresh;        /* 刷屏請求標志,1表示需要刷新 */
    
    
    bsp_Init();    /* 硬件初始化 */
    PrintfLogo();    /* 打印例程名稱和版本等信息 */
    PrintfHelp();    /* 打印操作提示 */

    /* 延遲200ms再點亮背光，避免瞬間高亮 */
    bsp_DelayMS(200); 
    
    DispFirstPage();    /* 顯示第1頁 */
    
    /* 界面整體顯示完畢后，再打開背光，設置為缺省亮度 */
    bsp_DelayMS(100); 
    ucBright = BRIGHT_DEFAULT;
    LCD_SetBackLight(ucBright);
    
    bsp_StartAutoTimer(0, 200); /* 啟動1個200ms的自動重裝的定時器，軟件定時器0 */
    
    /* 進入主程序循環體 */
    ucStatus = 0;
    fRefresh = 0;    
    while (1)
    {
        /* 判斷軟件定時器0是否超時 */
        if(bsp_CheckTimer(0))
        {
            /* 每隔200ms 進來一次 */  
            bsp_LedToggle(2);
        }
        
        if (fRefresh == 1)
        {
            fRefresh = 0;

            switch (ucStatus)
            {
                case 0:
                    DispFirstPage();    /* 顯示第1頁 */
                    break;

                case 1:
                    DispAsciiDot();        /* 顯示ASCII點陣 */
                    break;

                default:
                    /* 區碼范圍 ：1 - 87 */
                    if (ucStatus <= 89)
                    {
                        DispHZK16(ucStatus);    /* 顯示一個區的94個漢字 */
                    }
                    break;
            }
        }

        ucKeyCode = bsp_GetKey();    /* 讀取鍵值, 無鍵按下時返回 KEY_NONE = 0 */
        if (ucKeyCode != KEY_NONE)
        {
            /* 有鍵按下 */
            switch (ucKeyCode)
            {
                case JOY_DOWN_L:        /* 搖桿LEFT鍵按下 */
                    if (ucStatus > 0)
                    {
                        ucStatus--;
                    }
                    fRefresh = 1;        /* 請求刷新LCD */
                    break;

                case JOY_DOWN_R:        /* 搖桿RIGHT鍵按下 */
                    if (ucStatus < DEMO_PAGE_COUNT - 1)
                    {
                        ucStatus++;
                    }
                    fRefresh = 1;        /* 請求刷新LCD */
                    break;

                case  JOY_DOWN_OK:        /* 搖桿OK鍵 */
                    ucStatus = 0;        /* 返回首頁 */                    
                    fRefresh = 1;        /* 請求刷新LCD */
                    break;

                case JOY_DOWN_U:        /* 搖桿UP鍵按下 */
                    ucBright += BRIGHT_STEP;
                    if (ucBright > BRIGHT_MAX)
                    {
                        ucBright = BRIGHT_MAX;
                    }
                    LCD_SetBackLight(ucBright);
                    printf("當前背景光亮度 : %d\r\n", ucBright);
                    break;

                case JOY_DOWN_D:        /* 搖桿DOWN鍵按下 */
                    if (ucBright < BRIGHT_STEP)
                    {
                        ucBright = 0;
                    }
                    else
                    {
                        ucBright -= BRIGHT_STEP;
                    }
                    LCD_SetBackLight(ucBright);
                    printf("當前背景光亮度 : %d\r\n", ucBright);
                    break;

                default:
                    break;
            }
        }
    }
}

下面的代碼用於LCD首頁顯示：

/*
*********************************************************************************************************
*    函 數 名: DispFirstPage
*    功能說明: 顯示操作提示
*    形    參：無
*    返 回 值: 無
*********************************************************************************************************
*/
static void DispFirstPage(void)
{
    FONT_T tFont;            /* 定義一個字體結構體變量，用於設置字體參數 */
    uint16_t y;            /* Y坐標 */
    uint16_t usLineCap;    /* 行高 */
    uint8_t buf[50];

    LCD_ClrScr(CL_BLUE);          /* 清屏，背景藍色 */
    
    
    /* 設置字體屬性 */
    tFont.FontCode = FC_ST_16;        /* 字體選擇宋體16點陣，高16x寬15) */
    tFont.FrontColor = CL_WHITE;    /* 字體顏色設置為白色 */
    tFont.BackColor = CL_MASK;         /* 文字背景顏色，透明 */
    tFont.Space = 0;                /* 字符水平間距, 單位 = 像素 */

    y = 0;
    usLineCap = 18; /* 行間距 */
    LCD_DispStr(5, y, "安富萊STM32-V7開發板  www.armfly.com", &tFont);
    y += usLineCap;
    LCD_DispStr(5, y, "漢字小字庫和全字庫測試實驗", &tFont);
    
    y += 2 * usLineCap;
    LCD_DispStr(30, y, "操作提示:", &tFont);
    
    y += usLineCap;
    LCD_DispStr(50, y, "搖桿上鍵 = 增加背光亮度", &tFont);
    
    y += usLineCap;
    LCD_DispStr(50, y, "搖桿下鍵 = 降低背光亮度", &tFont);
    
    y += usLineCap;
    LCD_DispStr(50, y, "搖桿左鍵 = 向前翻頁", &tFont);
    
    y += usLineCap;
    LCD_DispStr(50, y, "搖桿右鍵 = 向后翻頁", &tFont);
    
    y += usLineCap;
    LCD_DispStr(50, y, "搖桿OK鍵 = 返回首頁", &tFont);

    y += 2 * usLineCap;    
    
    sprintf((char *)buf, "顯示器分辨率 ：%dx%d", g_LcdWidth, g_LcdHeight);
    LCD_DispStr(5, y, (char *)buf, &tFont);
    
    y += usLineCap;
    LCD_DispStr(5, y, "每行可以顯示25個漢字，或50個字符", &tFont);
}

下面是ASCII字符顯示：

/*
*********************************************************************************************************
*    函 數 名: DispAsciiDot
*    功能說明: 顯示ASCII點陣
*    形    參：無
*    返 回 值: 無
*********************************************************************************************************
*/
static void DispAsciiDot(void)
{
    uint8_t i,k;
    FONT_T tFont;        /* 定義一個字體結構體變量，用於設置字體參數 */
    uint16_t x;        /* X坐標 */
    uint16_t y;        /* Y坐標 */    
    char buf[32 + 1];
    uint8_t ascii;

    LCD_ClrScr(CL_BLUE);          /* 清屏，背景藍色 */
    
    /* 設置字體屬性 */
    tFont.FontCode = FC_ST_16;        /* 字體選擇宋體16點陣，高16x寬15) */
    tFont.FrontColor = CL_WHITE;    /* 字體顏色設置為白色 */
    tFont.BackColor = CL_MASK;         /* 文字背景顏色，透明 */
    tFont.Space = 2;                /* 字符水平間距, 單位 = 像素 */

    LCD_DispStr(50, 0, "16點陣ASCII碼字庫，代碼1-127", &tFont);

    x = 50;
    y = 40;
    ascii = 0;
    for (i = 0; i < 4; i++)
    {
        for (k = 0; k < 32; k++)
        {
            buf[k] = ascii++;
        }
        buf[32] = 0;
        if (buf[0] == 0)
        {
            buf[0] = ' ';
        }
        LCD_DispStr(x, y, buf, &tFont);
        y += 20;
    }
}

下面是GB2312編碼字符顯示：

/*
*********************************************************************************************************
*    函 數 名: DispHZK16
*    功能說明: 顯示16點陣漢字陣
*    形    參：無
*    返 回 值: 無
*********************************************************************************************************
*/
static void DispHZK16(uint8_t _ucIndex)
{
    uint8_t i,k;
    uint16_t x,y;
    char buf[50 + 1];
    uint8_t code1,code2;    /* 漢字內碼 */
    uint8_t usLineCap = 18;
    FONT_T tFont;            /* 定義一個字體結構體變量，用於設置字體參數 */

    printf(" Display HZK Area Code = %d\r\n", _ucIndex - 1);

    if (_ucIndex == 2)
    {
        /* 第1次清屏，以后顯示位置不變，可以不清屏，避免閃爍 */
        LCD_ClrScr(CL_BLUE);          /* 清屏，背景藍色 */
    }
    
    /* 設置字體屬性 */
    tFont.FontCode = FC_ST_16;        /* 字體選擇宋體16點陣，高16x寬15) */
    tFont.FrontColor = CL_WHITE;    /* 字體顏色設置為白色 */
    tFont.BackColor = CL_BLUE;         /* 文字背景顏色，藍色 */
    tFont.Space = 0;                /* 字符水平間距, 單位 = 像素 */

    y = 0;
    LCD_DispStr(20, y, "國標GB2312 16點陣漢字庫(區碼1-87，位碼1-94)", &tFont);

    code1 = _ucIndex - 1; /* 得到區碼 */
    code2 = 1;            /* 位碼從1開始 */

    y += usLineCap;
    sprintf((char *)buf, (char *)"當前區碼: %2d, 本頁位碼:1-94, 第10-15區無字符", code1);
    LCD_DispStr(20, y, buf, &tFont);
    y += (2 * usLineCap);

    /*
        機內碼高位 = 區碼 + 0xA0
        機內碼低位 = 位碼 + 0xA0

        區碼范圍 ：1 - 87
        位碼范圍 : 1 - 94

        每行顯示20個漢字，一個區是94個漢字，需要5行顯示,第5行顯示14個漢字
    */
    
    x = 40;
    code1 += 0xA0; /* 換算到內碼高位 */
    code2 = 0xA1;  /* 內碼低位起始 */
    for (i = 0; i < 5; i++)
    {
        for (k = 0; k < 20; k++)
        {
            buf[2 * k] = code1;
            buf[2 * k + 1] = code2;
            code2++;
            if ((i == 4) && (k == 13))
            {
                k++;
                break;
            }
        }
        buf[2 * k] = 0;
        LCD_DispStr(x, y, buf, &tFont);
        y += usLineCap;
    }
}