- 相關(guān)推薦
漢字的動(dòng)態(tài)編碼與顯示方案
摘要：綜合幾種常用單片機漢字顯示方案，提出一種基于PC機預處理的漢字動(dòng)態(tài)編碼和動(dòng)態(tài)字庫的顯示方法，較好地解決了存儲空間、顯示速度、軟件開(kāi)發(fā)維護幾方面的相互矛盾；具有平臺化的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)，給出針對MCS51優(yōu)化的匯編顯示例程。因為漢字本身的特點(diǎn)，顯示漢字始終是計算機在我國應用普及的一個(gè)障礙。最初，為了能在PC機上顯示、處理漢字，國人發(fā)明了一種硬件設備"漢卡"，后來(lái)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)現國際化的WIN95以后，硬件跨入"奔騰"時(shí)代，才實(shí)現了漢字與西文的統一顯示，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、二級漢字庫共收錄了6000多個(gè)漢字，每個(gè)字按16×16點(diǎn)陣計算，字模需要占用32字節的存儲空間，整個(gè)字庫的規模在200k字節以上，高點(diǎn)陣（24點(diǎn)陣以上）和矢量字庫以及Windows用的TrueType字體的字庫規模都是幾兆字節大小，這在早期的386時(shí)代是難以想象的。單片機因為使用靈活、結構簡(jiǎn)單、體積小、成本低而在工業(yè)和生活中得到廣泛應用，也正是因此，它的硬件資源很有 限，尋址和計算機能力都遠低于PC機，顯示漢字更受限制。人們不滿(mǎn)足單片機系統采用LED數碼管的簡(jiǎn)單顯示，根據單片機的特點(diǎn)，開(kāi)發(fā)出了很多種漢字顯示方法。
1 幾種常用單片機顯示漢字方法
(1)采用標準字[1]
這種方法仿器中文DOS的辦法，將一個(gè)標準的漢字庫裝入ROM存儲器，再根據漢字的機內碼在字庫中尋址，找到對應的字模，提取后送到顯示器顯示。因為采用了和PC機相同的編碼(機內碼)，軟件的開(kāi)發(fā)和維護非常簡(jiǎn)單，基本上與寫(xiě)PC機軟件差不多。而對單片機系統自身的要求則相對高多了，16×16點(diǎn)陣的字庫需要256K字節，但是一般8位單片機的尋址能力只有64K字節，要進(jìn)行存儲器擴充，除增加很大一部分硬件成本外，還因為要進(jìn)行存儲器分頁(yè)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(yǔ)句中全部漢字的字模數據依次提取出來(lái)，順序存放在存儲器中，當顯示時(shí)，直接取出字模數據送至顯示器即可。這種方法占用空間少，程序實(shí)現簡(jiǎn)單，顯示速度快；但是字模數據的提取和存儲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，軟件的可維護性很差。
(3)建立帶索引的小字庫[3]
將全部要顯示的漢字統一建成一個(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(cháng)記錄組成，記錄的內容為：漢字機內碼、地址碼、識別碼。其中地址碼是該漢字字模在字模表中的位置，識別碼標志該漢字的點(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)先根據待顯漢字的機內碼在索引表中尋找，找到對應索引記錄后，讀出地址碼和識別碼，再根據此從字模表中讀出字模，送顯即可。這種方法可根據實(shí)際使用對字庫進(jìn)行裁剪，硬件開(kāi)銷(xiāo)較小，但是要進(jìn)行復雜的查詢(xún)運算，字多了平均尋找時(shí)間就會(huì )變長(cháng)，效率降低。
2 漢字動(dòng)態(tài)編碼
綜上所述，我們發(fā)現：在方法1中，程序員工作量最少，但單片要機的軟、硬件開(kāi)銷(xiāo)最大；方法2中，單片機的開(kāi)銷(xiāo)較少，但是編寫(xiě)和維護軟件極為困難；方法3,介于二者之間。顯然，存儲空間、顯示速度、軟件開(kāi)發(fā)維護件間存在著(zhù)矛盾。受各種PC機模擬軟件的啟發(fā)，我們提出一種基于PC機預處理的漢字顯示方法--漢字動(dòng)態(tài)編碼，在實(shí)際應用中較好地解決了這一問(wèn)題。其基本原理如下：建立一種新的編碼機制，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(yǔ)言）或數據段（匯編語(yǔ)言）內漢字的機內碼，單處機顯示程序可根據這個(gè)新的編碼直接在專(zhuān)門(mén)建立的動(dòng)態(tài)小字庫中找到字模，不用進(jìn)行復雜的尋址、查找等運算，如圖1所示。
實(shí)現漢字動(dòng)態(tài)編碼的過(guò)程就是先進(jìn)行漢字識別，然后建立編碼字典、提取字模、建立動(dòng)態(tài)字庫、改寫(xiě)機內碼。首先掃描一遍程序文件，識別其中的漢字，將它們按出現先后順序或機內碼的大小排序，重復出現的剔除，建立了一個(gè)編碼字典；根據漢字在編碼字典的位置（序號），可以對漢字按區碼、位碼進(jìn)行編碼，也可以采用其它的方法編碼，總之序號與它的動(dòng)態(tài)編碼存在一一對應關(guān)系；根據字典中每個(gè)漢字的機內碼依次從PC機的漢字點(diǎn)陣字庫中提取字模，順序存儲，建立一個(gè)小規模的動(dòng)態(tài)字庫，這樣每個(gè)漢字的字模在字庫中的位置就與其在編碼字典中的序號、動(dòng)態(tài)編碼一一對應了。最后，再掃描一遍程序文件，按照編碼字典將每個(gè)漢字的機內碼改寫(xiě)為對應的動(dòng)態(tài)編碼。因為程序文件中的漢字隨時(shí)會(huì )增減，編碼隨之而變，字庫的大小也隨時(shí)在變。所以稱(chēng)之為動(dòng)態(tài)編碼和動(dòng)態(tài)字庫。
考慮一般應用場(chǎng)合，1000個(gè)左右的漢字即可滿(mǎn)足要求，按照漢字動(dòng)態(tài)編碼方法所需的字庫僅為32K字節大小，只需要1片27256即可，幾乎不用增加什么硬件。這樣，字庫的大小可由漢字的多少控制，程序的編寫(xiě)和維護可以沿用中文系統下的習慣，僅需要編寫(xiě)好的單片機程序用PC機進(jìn)行一次預處理，程序員從繁雜的漢字處理工作中解放出來(lái)，有效地降低了軟件和硬件開(kāi)發(fā)成本。
3 漢字動(dòng)態(tài)編碼的具體實(shí)現
實(shí)現漢字動(dòng)態(tài)編碼的關(guān)鍵是建立編碼字典和改寫(xiě)機內碼。下面以是顯示1行漢字"天上有個(gè)太陽(yáng)，水中有個(gè)月亮"為例，說(shuō)明動(dòng)態(tài)編碼的實(shí)現過(guò)程。
（1）漢字識別
漢字在PC機內的存儲和處理是用機內碼來(lái)實(shí)現的。每個(gè)漢字的機內碼是唯一的，由2個(gè)字節組成，分區碼和位碼，為了和西文的ASCII碼有區別，漢字機內碼的區碼和位碼的取值都大于0A0H。我們要處理的源程序文件都是文本文件，存儲的都是西文字符、控制符的ASCII碼和中文字符的機內碼，當掃描到文件中大于0A0H的字節內容時(shí)，即可判斷該字節是漢字機內碼的1個(gè)字節，而且肯定是成對出現，第1個(gè)字節是區別，第2個(gè)字節是位碼，都大于0A0H，否則出錯。
在C和匯編程序中表示字符的方式有所不同，但最終字符在文件中的存儲格式是一樣的。顯示上面那行漢字，用C語(yǔ)言可以表示為：
char OneSent[]="天上有個(gè)太陽(yáng)，水中有個(gè)月亮"；
printfhz（OneSent）;/*printfh
【漢字的動(dòng)態(tài)編碼與顯示方案】相關(guān)文章：
動(dòng)態(tài)哈夫曼編碼的改進(jìn)03-18
單片機系統中的漢字顯示03-18
計算機畢業(yè)論文-動(dòng)態(tài)哈夫曼編碼的改進(jìn)03-06
Tunstall編碼與自適應編碼算法03-07
不依賴(lài)高點(diǎn)陣字庫實(shí)現屏幕漢字顯示03-03
VGA顯示與TV顯示的區別及轉換03-19
視音頻素材的編碼轉換03-19