裸机系列——s3c2440之LCD汉字显示

1、lcd裸机写好后在来弄lcd的字符显示就容易多了，理解字符其实就是一副图，比如16*16的汉子显示就是长宽16的一个正方形中用点来显示 一个汉字，这样就只有弄清楚哪些点是要显示的就行了，比如第一行要显示一个点我们就可以 xxxxxxxoxxxxxxxx 现在只有把中间的圈显示其他的不显示这个点就出来了，那好我们就可以用一个数组来保存哪些是要显示的点，每一位表示是否要显示，当然这一位要显示什么颜色 就是前面lcd的内容了。这里只是说明这个点要不要显示的问题，具体用什么颜色显示是可以设置的。

2、对于字模数组的提取现在已经有很多好用的字模提取软件，字库软件的，到网上搜一个然后就很容易了，只要输入想要显示的汉字软件就帮你把字模的数 组显示好了，你只有把这个字模数组放到程序当中去就可以了。当然这里要注意字模提取的顺序，还有有些字模软件中可以设置要不要倒序的问题，这里我用的是 ZIMO221.EXE 这个软件，我的lcd的取模方式是 横向取模，字节不倒序，C51格式 ，当 然要是有很多汉字要显示的话一个一个字去提取就不容易了，现在已经有人或者有一些标准已经把汉字弄成了一些字库，像16*16的话就标准库GB2312 ，但是注意，这些库好像要么是没有后缀名要么是数据库形式，对于裸机还是比较不方便，这里的话可以去找一下有人把这些做成了C语言数组形式这样就比较好用 了，不过这样有点占内存，16*16 / 8 = 32 就是一个字占32个字节，常用汉字字符库的话一般有6 7千个，那么简单算一下应该就需要差不多200k的内存，对于单片机来说还是比较难以消化的。

3、有了字库我们就只需要找个我们需要的汉字然后取出来显示就好了，但是怎么找这么汉字，当然这么问题别人早已经解决了，首先对于汉字用俩个字节来编码的这一点要明白，然后GB2312 将代码表分为94个区，对应第一字节（0xa1-0xfe）；每个区94个位（0xa1-0xfe），对应第二字节，两个字节的值分别为区号值和位号值加 32（2OH），因此也称为区位码。01-09区为符号、数字区，16-87区为汉字区（0xb0-0xf7），10-15区、88-94区是有待进一步 标准化的空白区。GB2312将收录的汉字分成两级：第一级是常用汉字计3755个，置于16-55区，按汉语拼音字母/笔形顺序排列；第二级汉字是次常 用汉字计3008个，置于56-87区，按部首/笔画顺序排列。故而GB2312最多能表示6763个汉字。这样我们查找汉字是就比较方便了，首先我们通 过区号找个是属于哪个区，然后再通过位号找个属于哪个位就可以找到汉字了，注意上面说的区号值和位号值加32（2OH）才是分别对于编码汉字的俩个字节值，然后还有一点那就是找到位号后，因为一个汉字占32个字节，所以最后的索引位置还有乘以32，最后汉字在字库中的位置[94×区号＋位号]×32 。

4、我们了解了上面的字库知识后还有一个问题，那是我们不是直接使用字库，而是把字库中的汉字提取出来做成了数组，这里存在俩个问题，一是，数组的 索引是从0开始的，而字库是从1开始，所以索引的时候需要减1；二是有时候只需要用到汉字所以做成的数组就会把前面的字符去掉，或者我们手上只有汉字字库 的数组的时候我们就要注意，这里因为前面去掉了字符和一些空的内容，索引值应该从第16个区开始，前面去掉了15个区，15个区，每个区94个位，15 x 94 = 1410 所以我们索引到时候还需要减去1410个位，得到的最后的索引就是[( 94*(qh-1)+(wh-1) -1410 )*32] ，qh 是区号 ，wh 是位号 。如果没有去掉前面15个区的内容的话那么索引就是 [94×（区号－1）＋（位号－1）]×32 综合前面得到的区号和位号就可以得到字库的位置了。GB2312的编码范围为2121H-777EH，与ASCII有重叠，通行方法是将GB码两个字节的最高位置1以示区别。

代码：

/*************************************************
file name     LCD_hanzi
function    显示16*16汉字 和 16*8 ASCII码字符
硬件设备    mini2440开发板
        索尼X-35 3.5寸液晶屏
lcd参数    宽和高 240x320
        TFT 16bpp显示
完成时间    2011-08-10
作者        周茂夫
problem    暂无
修改记录    暂无
*************************************************/
#define    GLOBAL_CLK        1

#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include "def.h"
#include "option.h"
#include "2440addr.h"
#include "2440lib.h"
#include "2440slib.h"
#include "mmu.h"
#include "profile.h"
#include "memtest.h"
#include "zifu.h"

#define baudrate 115200

#define    LCD_WIDTH    240
#define    LCD_HEIGHT    320
//#define LCD_CLKCAL    17    //这个我计算出来是17参考程序给的是4 测试俩个都可以
                            //影响不大 测试25 30 都还可以
#define LCD_CLKCAL    17

#define    LCD_RIGHT_MARGIN 25
#define    LCD_LEFT_MARGIN  0
#define    LCD_HSYNC_LEN    4

#define    LCD_UPPER_MARGIN 0
#define    LCD_LOWER_MARGIN 4
#define    LCD_VSYNC_LEN 9

#define    LCD_XSIZE    LCD_WIDTH
#define    LCD_YSIZE    LCD_HEIGHT
#define    SCR_XSIZE    LCD_WIDTH
#define    SCR_YSIZE    LCD_HEIGHT

extern const unsigned char sunflower_240x320[] ;
extern const unsigned char GB2312Dot16X16[] ;
volatile static unsigned short LCD_BUFFER[SCR_YSIZE][SCR_XSIZE] ; //LCD BUFFER

#define M5D(n)        ((n)&0x1fffff)  //设置显示缓存区时取地址的低21位
#define    LCD_ADDR    ((U32)(LCD_BUFFER))

/********横向取模，字节不倒序，C51格式 *******/
unsigned char zhou[] =
{
0x00,0x00,0x1F,0xFC,0x10,0x84,0x13,0xE4,0x10,0x84,0x10,0x84,0x17,0xF4,0x10,0x04,
0x13,0xE4,0x12,0x24,0x12,0x24,0x13,0xE4,0x22,0x24,0x20,0x04,0x40,0x14,0x80,0x08,
} ;

unsigned char mao[] =
{
0x04,0x40,0x04,0x40,0xFF,0xFE,0x04,0x40,0x00,0xA0,0x00,0x90,0x3F,0xFE,0x20,0x80,
0x20,0x84,0x20,0x48,0x20,0x50,0x20,0x60,0x20,0xA0,0x43,0x12,0x4C,0x0A,0x80,0x04,
} ;

unsigned char Y[] =
{
0x00,0x00,0x00,0xEE,0x44,0x44,0x28,0x28,0x10,0x10,0x10,0x10,0x10,0x38,0x00,0x00,
} ;

unsigned char zhao[] =
{
0x00,0x00,  0xF7,0x7E,  0x95,0x04,  0x95,0x04,
0x96,0x74,  0x96,0x54,  0x95,0x54,  0x95,0x54,
0x95,0x54,  0xF5,0x54,  0x97,0x74,  0x04,0x04,
0x04,0x04,  0x04,0x04,  0x04,0x14,  0x04,0x08,
} ;

/**********************************
void delay(int times)
{
    int i = 1000 ;
    while(times--)
    {
        for(; i>0; --i)
            ;
    }
}
************************************/
/***********************************
UART_int初始化led IO端口GPBCON5-8
初始化GPBHCON为串口通信
配置串口通信寄存器
配置中断寄存器
************************************/
void UART_int_init(void)
{
    /********configuration LED IO port**********/
    rGPBCON &= ~(0xff<<10) ;
    rGPBCON |= 0x55<<10 ;

    /*******configuration GPHCON to UART*******/
    rGPHCON &= ~(0xf<<4) ;
    rGPHCON |=  0xa<<4 ;

    /****configuration UART0 communication register******/
    rULCON0 = 0x03 ;                        //8-bits,1 stop bit, no parity
    rUCON0  = 0x05 ;
    rUBRDIV0= (int)(PCLK/baudrate/16) -1 ;    //configuration UART baudrate

    /*****clean interrupt bit clea RX_INT******/
    rSUBSRCPND |= 0x1 ;
    rSRCPND |= 1<<28 ;
    rINTPND |= 1<<28 ;

    /******open UART interrupt*********/
    rINTSUBMSK &= ~(0x1) ;
    rINTMSK &= ~(0x1<<28) ;
}

//UART send byte
void UART_send_byte(char Tx_data)
{
    while(!(rUTRSTAT0&0x2)) ;//wait Tx empty
    if(Tx_data == '\n')        //Tx '\n'
    {
        rUTXH0 = 0x0d ;
        while(!(rUTRSTAT0&0x2)) ;
        rUTXH0 = 0x0a ;
    }
    else
    {
        rUTXH0 = Tx_data ;
    }
}
//UART send string
void UART_send_string(const char *str)
{
    while(*str)
    {
        UART_send_byte(*str) ;
        str++ ;
    }
}
//UART receive byte
void UART_receive_byte(void)
{
    char temp ;

    while(!(rUTRSTAT0&0x1)) ;    //wait RX ready

    temp = rURXH0 ;

    switch(temp)            //测试发送单个字符
    {
        case 's': rGPBDAT &= ~(0xf<<5) ; break ;
        case 'p': rGPBDAT |= (0xf<<5) ; break ;
    }
    UART_send_byte(temp) ;
}
/*******************************************
中断处理函数
置1清除中断，注意顺序，先子中断后父中断
点亮led灯
********************************************/
void __irq UART0_interrupt(void)
{
    /******clean interrupt bit*************/
    rSUBSRCPND |= 0x1 ;
    rSRCPND |= 1<<28 ;
    rINTPND |= 1<<28 ;

    rGPBDAT &= ~(0xf<<5) ;    //lighten led
    UART_receive_byte();
}
/****************************************************************
function    initialize LCD IO port VD[0:15] VM VLINE VCLK VFREAM
input         void
return        void
*****************************************************************/
static void Lcd_port_init(void)
{
    rGPCUP    = 0xffffffff ; //Disable Pull-up register
    rGPCCON    = 0xaaaa02a8 ; //Initialize VD[7:0],VM,VFREAM,VLINE,VCLK

    rGPDUP    = 0xffffffff ; //Disable Pull-up register
    rGPDCON    = 0xaaaaaaaa ; //Initialize VD[15:8]

}
/****************************************************************
function    configarution LCDCON1-5 LCDSADDR1-3 LCD INTERRUPT TPAL
            etc register TFT 16bpp
input         void
return        void
*****************************************************************/
static void Lcd_init(void)
{
    rLCDCON1 = (LCD_CLKCAL<<8) | (3<<5) | (12<<1) ;
       rLCDCON2 = (LCD_UPPER_MARGIN << 24) | ((LCD_HEIGHT - 1) << 14) | (LCD_LOWER_MARGIN << 6) | (LCD_VSYNC_LEN << 0);
       rLCDCON3 = (LCD_RIGHT_MARGIN << 19) | ((LCD_WIDTH  - 1) <<  8) | (LCD_LEFT_MARGIN << 0);
       rLCDCON4 = (LCD_HSYNC_LEN << 0);
       rLCDCON5 = (1<<11) | (1 << 9) | (1 << 8) | (1<<6) | (1 << 3) | (1 << 0) ;

    rLCDSADDR1    = ((LCD_ADDR>>22)<<21) | (M5D(LCD_ADDR>>1)) ;
    //LCDBASEL OFFSIZE=0,PAGEWIDTH=LCD_WIDTH, x2的原因 16bpp 每个像素点2个字节，>>1见地址对应关系 16bpp
    rLCDSADDR2    = M5D((LCD_ADDR + LCD_WIDTH * LCD_HEIGHT * 2)>>1) ;
     rLCDSADDR3    = LCD_WIDTH ;

     rLCDINTMSK    |= 3 ; //屏蔽中断
     rTCONSEL    = 0 ;  //LPC3600 LCC3600 无效
     rTPAL        = 0 ;  //禁止临时调色板
 }
/****************************************************************
function    Envid turn on or off
input         onoff    1,Envid turn on
return        void
*****************************************************************/
static void Lcd_EnvidOnOff(int onoff)
{
     if(onoff==1)
         rLCDCON1 |= 1 ; //ENVID ON
     else
         rLCDCON1 &= ~(1<<0) ; //ENBID OFF
}
/****************************************************************
function    LCD power enable
input         pwren    1, enable lcd power
return        void
*****************************************************************/
static void Lcd_PowerEnable(int pwren)
{
     rGPGUP    |= (1<<4) ; //Pull-up Disable
     rGPGCON    |= (3<<8) ; //GPG4 is LCD_PWREN

     rLCDCON5&= ~(1<<5) ;    //invpwren 正常极性
     rLCDCON5 = rLCDCON5 & ~(1<<3)|(pwren<<3) ;    //PWREN 使能
}
/****************************************************************
function    Filling sole colour into LCD background
input         c         colour
return        void
*****************************************************************/
static void Lcd_FillCor(U16 c)
{
     unsigned int x,y ;
     for(y=0; y<SCR_YSIZE; y++)
     {
         for(x=0; x<SCR_XSIZE; x++)
         {
             LCD_BUFFER[y][x] = c ;
         }
     }
}
/****************************************************************
function    Paint picture
input         x0 y0            assign start bit
            level vertical    the wide and high of picture
            *bmp            the picture string
return        void
*****************************************************************/
static void Paint_BMP(int x0, int y0, int level, int vertical, const unsigned char *bmp)
{
     int x, y ;
     U32 col ;
     int p = 0 ;

     for(y=0; y<vertical; y++)
     {
         for(x=0; x<level; x++)
         {
             col = bmp[p+1] | (bmp[p]<<8) ;    //16bpp 一个像素点用俩个字节
             if( ((x0+x)<SCR_XSIZE) && ((y0+y)<SCR_YSIZE))
                 LCD_BUFFER[y0+y][x0+x] = col ;
             p += 2 ;
         }
     }
}
/****************************************************************
function    Display  像素点
input         x  y    display start bit
            col        color of the char
return        void
*****************************************************************/
static void PutPixel(U32 x, U32 y, U16 col)
{
    LCD_BUFFER[y][x] = col ;
}
/****************************************************************
function    Display 汉字 hzk16 16*16
input         x  y    display start bit
            col        color of the char
            ch[]    字模数组
return        void
*****************************************************************/
static void Draw_Text16(U32 x, U32 y, U16 col, const unsigned char ch[])
{
    unsigned short i, j ;
    unsigned char mask, tem ;
    for(i=0; i<16; i++)
    {
        mask= 0x80 ;
        tem    = ch[i*2] ;    //俩个字节一组16位，取第一个字节
        for(j=0; j<8; j++)
        {
            if(tem & mask)
            {
                PutPixel(x+j, y+i, col) ;
            }
            mask = mask >> 1 ;
        }

        mask = 0x80 ;
        tem = ch[i*2 + 1] ;
        for(j=0; j<8; j++)
        {
            if(tem & mask)
            {
                PutPixel(x+j+8, y+i, col) ;
            }
            mask = mask >> 1 ;
        }
    }
}
/****************************************************************
function    Display ASCII 字符  16*8
input         x  y    display start bit
            col        color of the char
            ch[]    字模数组
return        void
*****************************************************************/
static void Draw_ASCII(U32 x, U32 y, U16 col, const unsigned char ch[])
{
    unsigned short i, j ;
    unsigned char temp, mask ;
    for(i=0; i<16; i++)
    {
        mask = 0x80 ;
        temp = ch[i] ;
        for(j=0; j<8; j++)
        {
            if(mask & temp)
            {
                PutPixel(x+j, y+i, col) ;
            }
            mask = mask >> 1 ;
        }
    }
}
/****************************************************************
function    Display 汉字字符  16*16
input         x  y    display start bit
            col        color of the char
            str[]    字符数组
            strlen 字符串长度 字节表示
return        void
*****************************************************************/
static void Draw_ch_lib(U32 x, U32 y, U16 col, const unsigned char str[], unsigned int strlen)
{
    int loc, i ;
    unsigned char qh, wh ;
    const unsigned char *pchlib ;

    for(loc=0, i=0; i<strlen; i++)
    {
        if(str[i] & 0x80)
        {
            qh = str[i]  - 0xa0 ;
            wh = str[i+1] - 0xa0 ;
            pchlib = &GB2312Dot16X16[( 94*(qh-1)+(wh-1) -1410 )*32]  ;
            Draw_Text16( x+loc, y, col, pchlib ) ;
            i++ ;
            loc += 16 ;
        }
    }
}
/*******************************************************************
串口UART是挂在PCLK总线上的，需要设置PCLK时钟，即需要设置2440时钟。
首先需要设置PLLCON寄存器设置CPU时钟（FCLK），然后设置FCLK HCLK PCLK的
分频比，确定好PCLK时钟。
*****************************************************************/
int Main(void)
{
    unsigned int length ;
    unsigned char display[] = "啊周茂夫是个大笨蛋"  ;
    /*****************【CLOCK】******************/
    MMU_Init();
    ChangeMPllValue(127,2,1);        //405MHZ
    ChangeClockDivider(13,12);        //1:3:6

    /**************【UART】**********************/
    UART_int_init() ;
    UART_send_string("wo zhen de hen yun si \n") ;
    pISR_UART0 = (U32)UART0_interrupt ;
    /*************【LCD】************************/
    Lcd_port_init() ;
    Lcd_init() ;
    Lcd_PowerEnable(1) ;
    Lcd_EnvidOnOff(1) ;
    UART_send_string("LCD initial \n") ;

    Lcd_FillCor(0xffff) ;
    Draw_Text16(16, 20, 0x0, zhou)     ;
    Draw_Text16(32, 20, 0x0, mao)     ;     //汉字后需要16位
    Draw_ASCII (48, 20, 0x0, Y )     ;
    Draw_ASCII (56, 20, 0x0, Y )     ;
    Draw_Text16 (100, 20, 0x0, zhao )     ;
    Draw_Text16(80, 20, 0x0, zhou)     ;

    length = sizeof(display) - 1 ;     //用sizeof可以直接算出数组占内存的字节数，减去1
                                    //字符串结束符占一个字节
    Draw_ch_lib(10, 100,0x0, display, length) ;

    while(1)
    {
        //Lcd_FillCor((0x00<<11) | (0x00<<5) | (0x00<<0)) ;     //clear screen
        //Paint_BMP(0,0,240,320,sunflower_240x320) ;            //filling picture sunflower
    }
    return 0 ;
}