單片機系統(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，越來越多的場所需要用點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陣(如16×16點陣)，將點陣文件存入ROM，形成新的漢字編碼;而在使用時剛需要先根據(jù)新的漢字編碼組成語句，再由MCU根據(jù)新編碼提取相應的點陣進行漢字顯示。在這種顯示方式中，如果使用的流字數(shù)量較大或語句較多時，利用漢字的新編碼組成語句將是一件十分繁瑣而枯燥的工作。針對這種情況，本文提出了一種十分簡單的方式——直接利用PC機的漢字內(nèi)碼作為單片機系統(tǒng)的編碼。下面以8051單片機系統(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點陣圖形液晶顯示器。該顯示器1行為240點，能容納16×16點陣的漢字15個，總列數(shù)為128點，能顯示8行漢字。為了使用MCU操作可使用1片512KB的存儲器(如本系統(tǒng)中的29F040)用來存儲全部的國標16×16點陣漢遼、8×16的ASCII碼點陣數(shù)據(jù)以及漢字語句編碼數(shù)據(jù)。為了降低成本和減小體積，對于速度要求不是很高的場合也可采用大容量的串行數(shù)據(jù)存儲器，如AT45DB041B。具體的硬件控制電路如圖1所示(與漢字顯示無關的電路略)。

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，每頁32KB，占單片機系統(tǒng)數(shù)據(jù)空間的8000H～0FFFFH(剩余32KB為單片機系統(tǒng)的其他存儲器和外設)。頁碼由單片機的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計

UCDOS軟件中的文件HZK16和文件ASC16分別為16×16的國標漢字點陣文件和8×16的ASCII碼點陣文件，以二進制格式存儲。在文件HZK16中，按漢字區(qū)位碼從小到大依次存有國標區(qū)位碼表中的所有漢字，每個漢字占用32個字節(jié)，每個區(qū)為94個漢字。在文件ASC16中按ASCII碼從小到大依次存有8×16的ASCII碼點陣，每個ASCII碼占用16個字節(jié)。

在PC機的文本文件中，漢字是以機內(nèi)碼的形式存儲的，每個漢字占用兩個字節(jié)：第一個字節(jié)為區(qū)碼，為了與ASCII碼區(qū)別，范圍從十六進制的0A1H開始(小于80H的為ASCII碼字符)，對應區(qū)位碼中區(qū)碼的第一區(qū);第二個字節(jié)為位碼，范圍也是從0A1H開始，對應某區(qū)中的第一個位碼。這樣，將漢字機內(nèi)碼減去0A0AH就得該漢字的區(qū)位碼。

例如漢字“房”的機內(nèi)碼為十六進制的“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)換為十進制得漢字“房”的區(qū)位碼為“2331”，即“房”的點陣位于第23區(qū)的第31個字的位置，相當于在文件HZK16中的位置為第32×[(23-1) ×94+(31-1)]=67136B以后的32個字節(jié)為“房”的顯示點陣。

在本單片機系統(tǒng)中，起始地址的高4位為頁號，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個字節(jié)送LCD的相應位置，就能實現(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中不存在機內(nèi)碼的問題，其顯示點陣直接按ASCII碼從小到大依次排列，只是每個ASCII碼在文本文件中只占1個字節(jié)且小于80H，而且ASCII碼為8×16點陣，所以在ASCII16文件中，每個ASCII碼的點陣也只占16個字節(jié)。

首先提取16×16的國標漢字點陣和8×16的ASCII碼點陣(如UCDOS軟件中的HZK16和ASC16)并將其直接寫入29F040。其中HZK16(共256KB)點0～7頁。為了便于編程，ASC16雖然只有4KB，也單獨占用第8頁。其余剩下的空間用來存儲漢字語句的編碼。

由于240×128點陣的LED顯示器每個只能顯示15個漢字(16×16點陣漢字)，即30個字節(jié)。所以可將需要顯示的語句按30個字節(jié)為1行進行編寫，不足30個字符的則補空格。在PC機上進行錄入時，每行30個字符再加上回車鍵和換行符，實占32個字符。所錄入的語句以純文本形式存盤，再將該文本文件以二進制的形式寫入29F040的第9頁。那么，以后根據(jù)需要顯示的語句行號便可以進行正確的顯示。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個字符

為方便讀者，將已經(jīng)在實際應用中中通過的匯編子程序列出如下(關于LCD控制器T6963的用戶法請見參考文獻1)。

LCDCOM EQU 7FF9H

LCDDAT EQU 7FF8H

;顯示1行漢字子程序

;漢字語句位置編號DPTR;行號：R6 PRHZ：MOV 24H，DPH

MOV 25H,DPL

PUSH DPH

PUSH DPL

MOV A，DPH ;計算頁號

RR A

RR A

ADD A，#9;從第9區(qū)開始存放每行字符的機內(nèi)碼

ORL A，#0F0H

MOV P1，A

LCALL RL245 ;行號乘以32(每行32個字符)

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個字符至0E0H內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器

PRHZ3：MOVX A，@DPTR