來源：?jiǎn)纹瑱C(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用 作者：安學(xué)軍 張永軍 梁 祥 高作林

    摘要：綜合幾種常用單片機(jī)漢字顯示方案，提出一種基于pc機(jī)預(yù)處理的漢字動(dòng)態(tài)編碼和動(dòng)態(tài)字庫的顯示方法，較好地解決了存儲(chǔ)空間、顯示速度、軟件開發(fā)維護(hù)幾方面的相互矛盾；具有平臺(tái)化的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)，給出針對(duì)mcs51優(yōu)化的匯編顯示例程。

    關(guān)鍵詞：機(jī)內(nèi)碼 動(dòng)態(tài)編碼 字庫

    因?yàn)闈h字本身的特點(diǎn)，顯示漢字始終是計(jì)算機(jī)在我國應(yīng)用普及的一個(gè)障礙。最初，為了能在pc機(jī)上顯示、處理漢字，國人發(fā)明了一種硬件設(shè)備"漢卡"，后來各種各樣的采用純軟件技術(shù)的中文dos逐漸成熟，其中、西文軟件的運(yùn)行速度和性能還是有明顯的差距。最終在軟件進(jìn)入支持unicode、真正實(shí)現(xiàn)國際化的win95以后，硬件跨入"奔騰"時(shí)代，才實(shí)現(xiàn)了漢字與西文的統(tǒng)一顯示，但是這一切是以硬件資源的飛速發(fā)展為前提的。以國際gb2312為例，一、二級(jí)漢字庫共收錄了6000多個(gè)漢字，每個(gè)字按16×16點(diǎn)陣計(jì)算，字模需要占用32字節(jié)的存儲(chǔ)空間，整個(gè)字庫的規(guī)模在200k字節(jié)以上，高點(diǎn)陣（24點(diǎn)陣以上）和矢量字庫以及windows用的truetype字體的字庫規(guī)模都是幾兆字節(jié)大小，這在早期的386時(shí)代是難以想象的。單片機(jī)因?yàn)槭褂渺`活、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、成本低而在工業(yè)和生活中得到廣泛應(yīng)用，也正是因此，它的硬件資源很有 限，尋址和計(jì)算機(jī)能力都遠(yuǎn)低于pc機(jī)，顯示漢字更受限制。人們不滿足單片機(jī)系統(tǒng)采用led數(shù)碼管的簡(jiǎn)單顯示，根據(jù)單片機(jī)的特點(diǎn)，開發(fā)出了很多種漢字顯示方法。

    1 幾種常用單片機(jī)顯示漢字方法

    (1)采用標(biāo)準(zhǔn)字[1]

    這種方法仿器中文dos的辦法，將一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的漢字庫裝入rom存儲(chǔ)器，再根據(jù)漢字的機(jī)內(nèi)碼在字庫中尋址，找到對(duì)應(yīng)的字模，提取后送到顯示器顯示。因?yàn)椴捎昧撕蚿c機(jī)相同的編碼(機(jī)內(nèi)碼)，軟件的開發(fā)和維護(hù)非常簡(jiǎn)單，基本上與寫pc機(jī)軟件差不多。而對(duì)單片機(jī)系統(tǒng)自身的要求則相對(duì)高多了，16×16點(diǎn)陣的字庫需要256k字節(jié)，但是一般8位單片機(jī)的尋址能力只有64k字節(jié)，要進(jìn)行存儲(chǔ)器擴(kuò)充，除增加很大一部分硬件成本外，還因?yàn)橐M(jìn)行存儲(chǔ)器分頁管理、地址切換，顯示速度明顯受影響，而且只能顯示一種點(diǎn)陣字體。

    （2）直接固化顯示字模[2]

    將要顯示的語句中全部漢字的字模數(shù)據(jù)依次提取出來，順序存放在存儲(chǔ)器中，當(dāng)顯示時(shí)，直接取出字模數(shù)據(jù)送至顯示器即可。這種方法占用空間少，程序?qū)崿F(xiàn)簡(jiǎn)單，顯示速度快；但是字模數(shù)據(jù)的提取和存儲(chǔ)安排是一件委有繁瑣的事件，要想大量顯示漢字或進(jìn)行程序修改幾乎是不可能的，軟件的可維護(hù)性很差。

    (3)建立帶索引的小字庫[3]

    將全部要顯示的漢字統(tǒng)一建成一個(gè)小字庫，字庫分為2部分：索引素和字模表。索引表由若干定長記錄組成，記錄的內(nèi)容為：漢字機(jī)內(nèi)碼、地址碼、識(shí)別碼。其中地址碼是該漢字字模在字模表中的位置，識(shí)別碼標(biāo)志該漢字的點(diǎn)陣形式或字體等。字模表中按素引存放漢字字模。顯示漢字時(shí)先根據(jù)待顯漢字的機(jī)內(nèi)碼在索引表中尋找，找到對(duì)應(yīng)索引記錄后，讀出地址碼和識(shí)別碼，再根據(jù)此從字模表中讀出字模，送顯即可。這種方法可根據(jù)實(shí)際使用對(duì)字庫進(jìn)行裁剪，硬件開銷較小，但是要進(jìn)行復(fù)雜的查詢運(yùn)算，字多了平均尋找時(shí)間就會(huì)變長，效率降低。

    2 漢字動(dòng)態(tài)編碼

    綜上所述，我們發(fā)現(xiàn)：在方法1中，程序員工作量最少，但單片要機(jī)的軟、硬件開銷最大；方法2中，單片機(jī)的開銷較少，但是編寫和維護(hù)軟件極為困難；方法3,介于二者之間。顯然，存儲(chǔ)空間、顯示速度、軟件開發(fā)維護(hù)件間存在著矛盾。受各種pc機(jī)模擬軟件的啟發(fā)，我們提出一種基于pc機(jī)預(yù)處理的漢字顯示方法--漢字動(dòng)態(tài)編碼，在實(shí)際應(yīng)用中較好地解決了這一問題。其基本原理如下：建立一種新的編碼機(jī)制，這個(gè)漢字編碼是動(dòng)態(tài)的；一個(gè)編碼不與某個(gè)漢字具體相聯(lián)系，而僅代表某個(gè)漢字在字庫中的位置（這個(gè)位置也是動(dòng)態(tài)的）；用該碼代替程序里字符串（c語言）或數(shù)據(jù)段（匯編語言）內(nèi)漢字的機(jī)內(nèi)碼，單處機(jī)顯示程序可根據(jù)這個(gè)新的編碼直接在專門建立的動(dòng)態(tài)小字庫中找到字模，不用進(jìn)行復(fù)雜的尋址、查找等