記一個(gè)OLED編程中文顯示函數(shù)的坑

國慶中秋這些天沒有回汕頭，一直留在深圳家里，據(jù)說深圳回汕頭300公里的路，老爸國慶中秋當(dāng)天早上10點(diǎn)回去，開了20個(gè)小時(shí)才到家，也就是第二天才到，于是我就選擇不回去了，白天帶家人出去吃吃玩玩，晚上就在給客戶開發(fā)和調(diào)試一款手持儀器，順便把之前報(bào)考的MBA國際商務(wù)課老師布置的作業(yè)寫完了;這個(gè)國慶中秋可謂過得相當(dāng)充實(shí)，一點(diǎn)都沒有浪費(fèi)！簡(jiǎn)直棒！下面這幅圖來自國慶中秋當(dāng)前，顯示8小時(shí)，但是大部分朋友都開了16個(gè)小時(shí)以上，國慶中秋在高速上度過。

回到正題，客戶委托我開發(fā)的這款手持儀器屏幕采用的是和小熊派一樣的240*240分辨率的TFT顯示屏，鑒于職業(yè)道德操守與雙方協(xié)定的保密制度，這里我就不說具體是什么東西了，但是技術(shù)其實(shí)都是通用的，我們直接用小熊派來模擬這個(gè)過程就行了。

LCD屏驅(qū)動(dòng)也是現(xiàn)成的，這里我直接搬了世偉兄(公眾號(hào)mculover666)的代碼，關(guān)于怎么編寫ST7789的驅(qū)動(dòng)，世偉兄在之前的一篇文章里也寫得很詳細(xì)，包括怎么配置STM32CubeMX，移植他的代碼的流程等等全套保姆式服務(wù)，不得不佩服啊哈哈，鏈接如下：

STM32Cube-17 | 使用硬件SPI驅(qū)動(dòng)TFT-LCD（ST7789）

這里注意到，世偉兄沒有在這個(gè)驅(qū)動(dòng)里實(shí)現(xiàn)中文字模的顯示，客戶的儀器上面是要有中文顯示的，于是根據(jù)客戶的要求，我移植了之前開發(fā)積累下來的顯示中文字模的代碼：

void?LCD_ShowChinese(uint16_t?x,uint16_t?y,uint8_t?*s,uint16_t?fc,uint16_t?bc,uint8_t?sizey,uint8_t?mode);

這個(gè)函數(shù)用于顯示漢字串，原型如下：

/**********************************************************/
//顯示漢字
/******************************************************************************
??????函數(shù)說明：顯示漢字串
??????入口數(shù)據(jù)：x,y顯示坐標(biāo)
????????????????*s?要顯示的漢字串
????????????????fc?字的顏色
????????????????bc?字的背景色
????????????????sizey?字號(hào)?可選?16?24?32
????????????????mode:??0非疊加模式??1疊加模式
??????返回值：??無
******************************************************************************/
void?LCD_ShowChinese(uint16_t?x,uint16_t?y,uint8_t?*s,uint16_t?fc,uint16_t?bc,uint8_t?sizey,uint8_t?mode)
{
?while(*s!=0)
?{
??if(sizey==12)?LCD_ShowChinese12x12(x,y,s,fc,bc,sizey,mode);
??else?if(sizey==16)?LCD_ShowChinese16x16(x,y,s,fc,bc,sizey,mode);
??else?if(sizey==24)?LCD_ShowChinese24x24(x,y,s,fc,bc,sizey,mode);
??else?if(sizey==32)?LCD_ShowChinese32x32(x,y,s,fc,bc,sizey,mode);
??else?if(sizey==48)?LCD_ShowChinese48x48(x,y,s,fc,bc,sizey,mode);
??else?if(sizey==64)?LCD_ShowChinese64x64(x,y,s,fc,bc,sizey,mode);
??else?return;
??s+=2;
??x+=sizey;
?}
}

這樣，通過傳入字號(hào)參數(shù)，我們可以靈活根據(jù)項(xiàng)目需求配置顯示不同字號(hào)的中文字體，這里我配置了12、16、24、32、48、64規(guī)格的字體，以顯示單個(gè)12*12字號(hào)為例，詳細(xì)函數(shù)實(shí)現(xiàn)如下：

/******************************************************************************
??????函數(shù)說明：顯示單個(gè)12x12漢字
??????入口數(shù)據(jù)：x,y顯示坐標(biāo)
????????????????*s?要顯示的漢字
????????????????fc?字的顏色
????????????????bc?字的背景色
????????????????sizey?字號(hào)
????????????????mode:??0非疊加模式??1疊加模式
??????返回值：??無
******************************************************************************/
void?LCD_ShowChinese12x12(uint16_t?x,uint16_t?y,uint8_t?*s,uint16_t?fc,uint16_t?bc,uint8_t?sizey,uint8_t?mode)
{
?uint8_t?i,j,m=0;
?uint16_t?k;
?uint16_t?HZnum;//漢字?jǐn)?shù)目
?uint16_t?TypefaceNum;//一個(gè)字符所占字節(jié)大小
?uint16_t?x0=x;
?TypefaceNum=(sizey/8+((sizey%8)?1:0))*sizey;
??????????????????????????
?HZnum=sizeof(tfont12)/sizeof(typFNT_GB12);?//統(tǒng)計(jì)漢字?jǐn)?shù)目
?for(k=0;k?{
??if((tfont12[k].Index[0]==*(s))&&(tfont12[k].Index[1]==*(s+1)))
??{??
???LCD_Address_Set(x,y,x+sizey-1,y+sizey-1);
???for(i=0;i???{
????for(j=0;j<8;j++)
????{?
?????if(!mode)//非疊加方式
?????{
??????if(tfont12[k].Msk[i]&(0x01<fc);
??????else?LCD_Write_Data(bc);
??????m++;
??????if(m%sizey==0)
??????{
???????m=0;
???????break;
??????}
?????}
?????else//疊加方式
?????{
??????if(tfont12[k].Msk[i]&(0x01<fc);//畫一個(gè)點(diǎn)
??????x++;
??????if((x-x0)==sizey)
??????{
???????x=x0;
???????y++;
???????break;
??????}
?????}
????}
???}
??}???????
??continue;??//查找到對(duì)應(yīng)點(diǎn)陣字庫立即退出，防止多個(gè)漢字重復(fù)取模帶來影響
?}
}?

這個(gè)函數(shù)其實(shí)就是從軟件生成的字模表里將對(duì)應(yīng)漢字的字庫找出來，所謂的字模表是由一個(gè)定義好的結(jié)構(gòu)體組成，結(jié)構(gòu)體中有兩個(gè)分量，第一個(gè)是要顯示的漢字，第二個(gè)是該漢字的字庫，該函數(shù)就是將對(duì)應(yīng)漢字的字庫數(shù)據(jù)一個(gè)字節(jié)一個(gè)字節(jié)取出來然后發(fā)送到LCD顯示屏上實(shí)現(xiàn)刷屏，由于加上了顏色分量，所以我們看到直觀的就是以某個(gè)顏色分量體現(xiàn)的字體顯示，12*12的字模表的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)定義如下：

typedef?struct?
{
?unsigned char Index[2];?//漢字內(nèi)碼索引
?unsigned?char?Msk[24];??//?點(diǎn)陣碼數(shù)據(jù)
}typFNT_GB12;?

這個(gè)點(diǎn)陣碼數(shù)據(jù)又是怎么生成的呢？以生成黑體字為例，打開PCtoLCD2002軟件，設(shè)置字模生成參數(shù)：

然后我們將生成的復(fù)制到字模表對(duì)應(yīng)的數(shù)組里就可以啦：

typedef?struct?
{
?unsigned?char?Index[2];?
?unsigned?char?Msk[24];
}typFNT_GB12;?

const?typFNT_GB12?tfont12[]={
//中(0)?景(1)?園(2)?電(3)?子(4)
"中",0x60,0x00,0x20,0x00,0x20,0x00,0xFE,0x07,0x22,0x04,0x22,0x04,0xFE,0x07,0x22,0x04,
0x20,0x00,0x20,0x00,0x20,0x00,0x00,0x00,/*"中",0*/
?
"景",0xFC,0x03,0x04,0x02,0xFC,0x03,0xFC,0x03,0x20,0x00,0xFE,0x07,0xF8,0x03,0x04,0x02,
0xF8,0x01,0x58,0x03,0x66,0x04,0x00,0x00,/*"景",1*/
?
"園",0x00,0x00,0xFE,0x07,0xF2,0x05,0x02,0x04,0xFA,0x05,0x52,0x04,0x52,0x04,0x52,0x07,
0x8A,0x05,0x02,0x04,0xFE,0x07,0x00,0x00,/*"園",2*/

"電",0x20,0x00,0x20,0x00,0xFE,0x03,0x22,0x02,0x22,0x02,0xFE,0x03,0x22,0x02,0xFE,0x03,
0x22,0x00,0x20,0x04,0xE0,0x07,0x00,0x00,/*"電",3*/

"子",0x00,0x00,0xFC,0x03,0x80,0x01,0x60,0x00,0x20,0x00,0xFE,0x07,0x20,0x00,0x20,0x00,
0x20,0x00,0x20,0x00,0x30,0x00,0x00,0x00,/*"子",4*/
};

Msk中的24代表一個(gè)字對(duì)應(yīng)字庫需要占用24個(gè)字節(jié)的內(nèi)存，在main函數(shù)中編寫顯示字符串"中景園電子"的代碼，如下所示：

下載到小熊派開發(fā)板上，以下就是我們最后看到生成的效果，

這簡(jiǎn)直太小了，不刺激，于是照葫蘆畫瓢，依次編寫了16*16、24*24、32*32、48*48、64*64這些常用的中文字庫，一起顯示看看效果如何，結(jié)果如下：

咦，怎么感覺前三個(gè)12*12、24*24、32*32這些都沒問題，48*48、64*64顯示就亂了呢？？？What???(黑人問號(hào)？)

仔細(xì)對(duì)比48*48、64*64兩個(gè)函數(shù)，寫法和找字模的方法與前幾個(gè)都是一樣的，只是字模表做了更改，但原理都是一樣的啊!實(shí)在看不出問題出在哪？于是請(qǐng)教了正念兄(微信公眾號(hào)：嵌入式大雜燴)號(hào)主，正念兄也動(dòng)手做了下實(shí)驗(yàn)，而他那邊顯示是對(duì)的，只是顯示的函數(shù)的編寫方法和我的不一樣，但是原理是一樣的。

經(jīng)過我們的討論結(jié)果，以及正念兄在他那邊隨便拿了一個(gè)TFT屏測(cè)試的結(jié)果后，我恍然大悟，可能是數(shù)據(jù)類型的問題！到底是哪個(gè)數(shù)據(jù)類型導(dǎo)致顯示錯(cuò)亂了呢？我們來單獨(dú)看看顯示48*48中文的函數(shù)：

/******************************************************************************
??????函數(shù)說明：顯示單個(gè)48x48漢字
??????入口數(shù)據(jù)：x,y顯示坐標(biāo)
????????????????*s?要顯示的漢字
????????????????fc?字的顏色
????????????????bc?字的背景色
????????????????sizey?字號(hào)
????????????????mode:??0非疊加模式??1疊加模式
??????返回值：??無
******************************************************************************/
void?LCD_ShowChinese48x48(uint16_t?x,uint16_t?y,uint8_t?*s,uint16_t?fc,uint16_t?bc,uint8_t?sizey,uint8_t?mode)
{
?uint8_t?i,j,m=0;
?uint16_t?k;
?uint16_t?HZnum;//漢字?jǐn)?shù)目
?uint16_t?TypefaceNum;//一個(gè)字符所占字節(jié)大小
?uint16_t?x0=x;
?TypefaceNum=(sizey/8+((sizey%8)?1:0))*sizey;
?printf("TypefaceNum:%d\n",TypefaceNum);
?HZnum=sizeof(tfont48)/sizeof(typFNT_GB48);?//統(tǒng)計(jì)漢字?jǐn)?shù)目
?for(k=0;k?{
??if?((tfont48[k].Index[0]==*(s))&&(tfont48[k].Index[1]==*(s+1)))
??{??
???LCD_Address_Set(x,y,x+sizey-1,y+sizey-1);
???for(i=0;i???{
????for(j=0;j<8;j++)
????{?
?????if(!mode)//非疊加方式
?????{
??????if(tfont48[k].Msk[i]&(0x01<fc);
??????else?LCD_Write_Data(bc);
??????m++;
??????if(m%sizey==0)
??????{
???????m=0;
???????break;
??????}
?????}
?????else//疊加方式
?????{
??????if(tfont48[k].Msk[i]&(0x01<fc);//畫一個(gè)點(diǎn)
??????x++;
??????if((x-x0)==sizey)
??????{
???????x=x0;
???????y++;
???????break;
??????}
?????}
????}
???}
??}???????
??continue;??//查找到對(duì)應(yīng)點(diǎn)陣字庫立即退出，防止多個(gè)漢字重復(fù)取模帶來影響
?}
}

經(jīng)過一段時(shí)間單步調(diào)試后，我開始懷疑i變量的數(shù)據(jù)類型(uint8_t)越界了，結(jié)果通過printf一打，還真的是這樣：

然后我把48*48以及64*64這兩個(gè)中文顯示函數(shù)里的uint8_t統(tǒng)一修改為uint16_t后，顯示正常了：

我相信有不少朋友也遇到過我遇到的這個(gè)坑，做嵌入式(指Linux端)的我們平常都是很豪邁的用int、short、long這樣的類型，然而MCU上由于資源緊張，沒辦法那么豪邁，于是定義合適的數(shù)據(jù)類型就顯得尤為重要了，不得不說，基礎(chǔ)還是很重要的，留一張表，再次碰到類似這樣的問題希望能夠立馬在腦海中反應(yīng)過來。

本節(jié)代碼已同步到碼云的代碼倉庫中：

獲取方法如下：

1、新建一個(gè)文件夾

2、使用git clone遠(yuǎn)程獲取小熊派所有案例代碼

我還將之前做的一些項(xiàng)目以及練習(xí)例程在近期內(nèi)全部上傳完畢，與大家一起分享交流：

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