写作背景
日前,笔者在学习simplegui,制作了一套适用于simplegui的自定义字库——UTF8版。
在和群友交流的时候感觉自己讲不清楚,经过分析是自己还没能深入理解相关知识!!!
为了方便交流和提高自己,编写本文。
预备知识
simplegui简介
simplegui是一个面向单色显示屏的开源GUI接口库。作者是Polarix。目前主要在gitee上维护。源码地址:https://gitee.com/Polarix/simplegui。
作者的设计初衷是制作轻量级的仅仅用在单色屏的GUI。毕竟现在主流的GUI,比如emWin、Qt等都太过庞大。在单片机作为主控的小型项目中,有很多不能支持emWin这种GUI需要的RAM和ROM,比如笔者经常使用M0内核单片机,RAM16K,ROM120K都不能支持,更别说STM32F030系列中仅有8K的RAM,64K的ROM。
字库说明
关于字库和字符编码就不详细介绍了。可以参考simplegui作者Polarix的文档https://gitee.com/Polarix/simplegui/blob/Develope/Documents/How to create font data.md
或者群友的博客https://blog.csdn.net/weixin_43614541/article/details/104581473
同时上述两个文档也都介绍了如何在simplegui中自定义字库。
理论内容看两位的文档即可,关于UTF8的实际测试。范例如下:
#include "stdio.h"
char c_chinese_buf[] = "123456请输入密码";
int main(int argc, char const *argv[])
{
for (int i = 0; i < sizeof(c_chinese_buf); i++)
{
printf("%02x ", c_chinese_buf[i]);
}
return 0;
}
如果你的系统是64位,可能得到的结果是 0xffffffe8、af、0xffffffb7 这样的结果。自动忽略前置 f 即可。
如此就可以清晰的看到一个汉字(此处仅包含简单常用汉字)是由三个字节组成。
simplegui字库简介
simplegui采用结构的方式调用字库。
typedef struct
{
SGUI_INT iHalfWidth;
SGUI_INT iFullWidth;
SGUI_INT iHeight;
SGUI_FN_IF_GET_CHAR_INDEX fnGetIndex;
SGUI_FN_IF_GET_DATA fnGetData;
SGUI_FN_IF_STEP_NEXT fnStepNext;
SGUI_FN_IF_IS_FULL_WIDTH fnIsFullWidth;
}SGUI_FONT_RES;
重点是后面四个函数的用法。我用我的语言描述下个人理解:
名称 | 描述 |
---|
iHalfWidth | 半字宽度,一般用来显示 ASCII 字符 |
iFullWidth | 全字宽度,一般用来做汉字 |
iHeight | 字高度 |
fnGetIndex | 获取字符索引,实际是根据指针获取以半字宽为单位的字库中的地址索引 |
fnGetData | 获取字库数据,根据上一个函数获取的地址索引而计算的地址作为传入参数 |
fnStepNext | 下一个字符偏移,实际是获取本字符的编码,返回下个字符的地址 |
fnIsFullWidth | 判断是否全字符宽度,就是fnGetData中的那个计算方式 |
可能比较难理解,下面有举例说明,此处不再赘述。
simplegui自定义字库
此处也参看上文引用的两篇文章即可。如果基础不够可以百度学习下。
我的学习经验告诉我,不是不会做字库,是不懂字符编码。
simplegui自定义UTF8字库
我的定义如下:
const SGUI_FONT_RES SGUI_DEFAULT_FONT_chinese =
{
8,
16,
16,
SGUI_Resource_GetCharIndex_chinese,
SGUI_Resource_GetFontData_chinese,
SGUI_Resource_StepNext_chinese,
SGUI_Resource_IsFullWidth_chinese};
后面详细介绍每个移植的细节,同时解释上文中关于这个结构体的描述。
我们不按照结构体定义的顺序介绍,而是simplegui底层库的调用顺序,准确的说是SGUI_Text_DrawText()函数的调用顺序
- SGUI_Resource_StepNext_chinese()
SGUI_CSZSTR SGUI_Resource_StepNext_chinese(SGUI_CSZSTR cszSrc,
SGUI_UINT32 *puiCode)
{
const SGUI_CHAR *pcNextChar;
pcNextChar = cszSrc;
if (NULL != pcNextChar)
{
if (*pcNextChar < 0x80)
{
*puiCode = *pcNextChar;
pcNextChar++;
}
else
{
*puiCode = ((*(pcNextChar + 0)) << 16) +
((*(pcNextChar + 1)) << 8) +
((*(pcNextChar + 2)) << 0);
pcNextChar += 3;
}
}
return pcNextChar;
}
- 第一个传入参数是字符指针,比如 “请输入密码” 中的 “请” 所在的地址。
- 第二个参数是传出参数指针,这个可以自由定义,此处我把他定义为每个汉字特有的编码的组合
比如我们之前测试得到的结果:e8 af b7 请,我就使用 0x00e8afb7 表示请。
ASCII 码直接表示即可。比如 “123456” 中的 ‘1’ 直接返回 0x31 即可。 - 函数返回值是下一个字符的地址,ASCII直接+1 即可,但是汉字字符必须+3,
因为UTF8表示的常用汉字用三个字节表示
注意:根据 SGUI_Text_DrawText()源码,此处的返回值会在下一个循环中,作为第一个传入参数使用。
- SGUI_Resource_IsFullWidth_chinese()
SGUI_BOOL SGUI_Resource_IsFullWidth_chinese(SGUI_UINT32 uiCode)
{
if (uiCode < 0x80)
{
return SGUI_FALSE;
}
else
{
return SGUI_TRUE;
}
}
- 传入参数就是SGUI_Resource_StepNext_chinese()的传出参数。如果字符则半宽,如果汉字则全部宽度。
- SGUI_Resource_GetCharIndex_chinese()
SGUI_INT SGUI_Resource_GetCharIndex_chinese(SGUI_UINT32 uiCode)
{
SGUI_INT iIndex;
SGUI_CBYTE c_chinese_font_index_buf_for_halfwidth[] = "0123456789";
SGUI_CBYTE c_chinese_font_index_buf[] = "请输入密码老婆我爱你";
SGUI_CBYTE *pc_chinese_index = NULL;
iIndex = SGUI_INVALID_INDEX;
if (uiCode < 128)
{
pc_chinese_index = c_chinese_font_index_buf_for_halfwidth;
while ((*pc_chinese_index < 0x80) &&
(*pc_chinese_index != 0x00))
{
if (*pc_chinese_index++ == uiCode)
{
iIndex = pc_chinese_index -
c_chinese_font_index_buf_for_halfwidth - 1;
break;
}
}
}
else
{
pc_chinese_index = c_chinese_font_index_buf;
while (*pc_chinese_index < 0x80)
{
pc_chinese_index++;
}
while (*pc_chinese_index > 0x7F)
{
if ((*pc_chinese_index++ == ((uiCode >> 16) & 0xff)) &&
(*pc_chinese_index++ == ((uiCode >> 8) & 0xff)) &&
(*pc_chinese_index++ == ((uiCode >> 0) & 0xff)))
{
iIndex = pc_chinese_index - c_chinese_font_index_buf - 3;
iIndex /= 3;
iIndex *= 2;
iIndex += sizeof(c_chinese_font_index_buf_for_halfwidth) - 1;
break;
}
}
}
return iIndex;
}
- 传入参数是SGUI_Resource_StepNext_chinese()的传出参数
- 返回值是字符在字库中的位置索引,这个位置以半字宽度为一个单位。比如“12345请输入密码”,
此处“1”字位置索引是0,“2”字位置索引是1,“5”字位置索引是4,
注意“请”字的索引是5,但是“输”字的索引是7,因为“请”字是汉字,占用两个半字宽度。
同理:“入”字索引是9。 - 本函数的代码解释:
理解 SGUI_Resource_StepNext_chinese()函数的传出参数,对本函数编程的理解有重大意义。
首先定义两个数组,分别包含半字宽的字符和汉字宽度的字符。同时要求字库内容必须先ASCII后汉字
ASCII的代码比较简单就不再赘述。
汉字的解析代码是正确比对 表示汉字的三个字节 和 字节索引数组中汉字的三个字节。
如果找到了就除以3,计算第几个汉字,然后乘以2计算第几个半字宽度索引,再加上前边的ASCII字符即可。
- SGUI_Resource_GetFontData_chinese()
SGUI_SIZE SGUI_Resource_GetFontData_chinese(SGUI_SIZE sStartAddr,
SGUI_BYTE *pDataBuffer,
SGUI_SIZE sReadSize)
{
SGUI_SIZE sReadCount;
const SGUI_BYTE *pSrc = SGUI_FONT_chinese + sStartAddr;
SGUI_BYTE *pDest = pDataBuffer;
if (NULL != pDataBuffer)
{
for (sReadCount = 0; sReadCount < sReadSize; sReadCount++)
{
*pDest++ = *pSrc++;
}
}
return sReadCount;
}
- 这个比较简单,只是简单的复制,此处的第一个参数就是根据SGUI_Resource_StepNext_chinese()返回值计算的。
simplegui自定义字库——UTF8使用范例
void TestTxt_TestDrawTextChiness(SGUI_SCR_DEV *pstDeviceInterface)
{
SGUI_RECT stDisplayArea;
SGUI_POINT stPos;
stDisplayArea.iX = 0;
stDisplayArea.iY = 0;
stDisplayArea.iWidth = 180;
stDisplayArea.iHeight = 16;
stPos.iX = 10;
stPos.iY = 0;
SGUI_Text_DrawText(pstDeviceInterface,
"123请4输5入1密2码345",
&SGUI_DEFAULT_FONT_chinese,
&stDisplayArea,
&stPos,
SGUI_DRAW_NORMAL);
pstDeviceInterface->fnSyncBuffer();
}
这样就实现了汉字ASCII混合使用了。例如菜单中,“1.温度校准”这种使用方式。
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