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單片機系統中的漢字顯示
摘要：需要顯示的漢字較多時，單片機系統中的漢字編碼非常繁瑣。本文介紹一種直接利用PC機的漢字內碼作為單片機系統的漢字編碼，以簡化系統的設計。引言
在現代工業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新的漢字編碼組成語句，再由MCU根據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機的漢字內碼作為單片機系統的編碼。下面以8031單片機系統為例闡述如下：
一、硬件組成
本系統中采用香港精電公司的內置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碼點陣數據以及漢字語句編碼數據。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據存儲器，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的數據間，所以可將29F040分成16頁，每頁32KB，占單片機系統數據空間的8000H～0FFFFH（剩余32KB為單片機系統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，按漢字區位碼從小到大依次存有國標區位碼表中的所有漢字，每個漢字占用32個字節，每個區為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。
在PC機的文本文件中，漢字是以機內碼的形式存儲的，每個漢字占用兩個字節：第一個字節為區碼，為了與ASCII碼區別，范圍從十六進制的0A1H開始（小于80H的為ASCII碼字符），對應區位碼中區碼的第一區；第二個字節為位碼，范圍也是從0A1H開始，對應某區中的第一個位碼。這樣，將漢字機內碼減去0A0AH就得該漢字的區位碼。
例如漢字“房”的機內碼為十六進制的“B7BF”，其中“B7”表示區碼，“BF”表示位碼。所以“房”的區位碼為0B7BFH-0A0A0H=171FH。將區碼和位碼分別轉換為十進制得漢字“房”的區位碼為“2331”，即“房”的點陣位于第23區的第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個字節為“房”的顯示點陣。
在本單片機系統中，起始地址的高4位為頁號，送P1口，低15位為數據區地址，送指針DPTR。利用“MOVX”指令連續取32個字節送LCD的相應位置，就能實現正確的漢字顯示。
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。
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。所以可將需要顯示的語句按30個字節為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。
根據以上原則，顯示1行漢字的具體程序框圖如圖2所示。
為方便讀者，將已經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區開始存放每行字符的機內碼
ORL A，#0F0H
MOV P1，A
LCALL RL245 ；行號乘以32（每行32個字符）
SETB 24H，7 ；數據地址位于8000H～0FFFFH
MOV DPH，24H
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