[评测]沁恒RISC-V开发板读取内存卡字库显示

2021-09-03 15:43:34 浏览数 (1)

再次感谢沁恒官方寄送的这块 CH32V103 开发板,集成了仿真下载器,集成了USB转串口,还兼容了Arduino接口,使用起来很方便。

FAT 文件配置表经过多年发展(FAT、FAT12、FAT16、FAT32、exFAT),目前已经广泛应用在 内存卡、U盘 等小容量存储介质中。

FAT~FAT16 由于最大容量限制等原因,目前已经逐步退出历史舞台,FAT32目前使用还比较广泛也是我正在使用的。

本文使用 FATFS,实现对文件目录的检索和长文件名的读取转换,最终将结果打印到串口调试助手。 

先看一下U盘里都存了什么(一不小心暴露了年龄

):

通过FATFS,我们能轻而易举的读取到这些文件的 8.3 短文件名,8字节文件名(中文则为4字),3字节后缀。

规规整整,但总觉得少了点什么,只有歌手名没有歌曲名?小写的后缀mp3变成大写的?然后~1又是什么?

想了解短文件名的可以搜一下论坛了解,这里就不重复,我们目的是长文件名,继续。

在 FATFS 配置中开启中文长文件名支持:#define _LFN_UNICODE 1,开启中文支持:#define _CODE_PAGE 936

成功了一半,由于长文件名是 Unicode 编码的,直接读出来,再通过串口打印显示,全是乱码??这里就涉及编码转换问题,串口助手一般都是显示GBK编码的字符,编码不同就导致乱码,需要用到 FATFS 里的编码转换函数进行转换,但由于 GBK 和 Unicode 转换是无规律的,只能纯粹的查表,老美给中国人设置的坑???为什么要为难中文和非英文??这个表还非常大,要占用 170K 以上的存储空间。。。

我这是一个 64K Flash 的单片机???

有难度才有动力啊,放入外置Flash?没有Flash,那只好放入内存卡了,刚好这些歌曲也是放在内存卡的,就建立一个目录,SYS,里面放入 Unicode 和 GBK 互转的对照表。

在内存卡插入的时候,挂载文件系统,读取 Unicode 和 GBK 转换表。

代码语言:javascript复制
        if(SD_Detect())
            {
                if(sd_status == 0)
                {
                    sd_status = 1;
                    printf("Insertrn");
                }
            }
            else
            {
                sd_status = 0;
        }

            if(sd_status == 1)
            {
                path[0] = '0';
            path[1] = ':';
            path[2] = 0;
                res_sd = f_mount(&fs,path,1);
                if(res_sd == FR_OK)
                {
                    sd_status = 2;
                    printf("Mount Okrn");

                path[0] = '0';
                path[1] = ':';
                path[2]  = '/';
                path[3]  = 'S';
                path[4]  = 'Y';
                path[5]  = 'S';
                path[6]  = '/';
                path[7]  = 'U';
                path[8]  = 'N';
                path[9]  = 'I';
                path[10] = 'G';
                path[11] = 'B';
                path[12] = 'K';
                path[13] = '.';
                path[14] = 'B';
                path[15] = 'I';
                path[16] = 'N';
                path[17] = 0;

                res_sd = f_open(&gd_FileUNItoGBK,path,FA_READ);
                if(res_sd == FR_OK)
                    printf("Load UNIGBK.BIN Okrn");
                else
                    printf("Load UNIGBK.BIN Failrn");

                    path[2] = '/';
                    path[3] = 0;
                    scan_files(path);
                }
                else if(res_sd == FR_NO_FILESYSTEM)
                {
                printf("No File Systemrn");
                }
                else
                {
                printf("Mount Failrn");
            }
            }
代码语言:javascript复制

改写 cc936.c 文件里的 ff_convert 函数,改为从内存卡指定偏移位置读取对照表信息。

代码语言:javascript复制
WCHAR ff_convert (  /* Converted code, 0 means conversion error */
    WCHAR   src,    /* Character code to be converted */
    UINT    dir     /* 0: Unicode to OEMCP, 1: OEMCP to Unicode */
)
{
    WCHAR t[2];
    WCHAR c;
    DWORD i, li, hi;
    WCHAR n;
    UINT cout;
    DWORD offset;

    if(src < 0x80)  // ASCII
        return src;
    else
    {
        if(dir)     // GBK TO UNICODE
        {
            offset = gd_FileUNItoGBK.fsize >> 1;
        }
        else        // UNICODE TO GBK
        {
            offset = 0;
        }
        if(gd_FileUNItoGBK.fsize != 0)
        {
            hi = gd_FileUNItoGBK.fsize >> 1;
            hi = (hi >> 2) - 1;
            li = 0;
            for(n=16; n; n--)
            {
                i = li   ((hi - li) >> 1);
                f_lseek(&gd_FileUNItoGBK, (i << 2)   offset);
                f_read(&gd_FileUNItoGBK, &t, 4, &cout);
                if(src == t[0]) break;
                if(src > t[0])
                    li = i;
                else
                    hi = i;
            }
            c = n ? t[1] : 0;
        }
        else c = 0;
    }
    return c;
}

核心部分基本就完成了,接下来读取长文件名,转换为GBK编码并打印。

代码语言:javascript复制


                p = pt;
                pth = *fno.lfname ? fno.lfname : fno.fname;
                while(*pth != 0)
                {
                    ct = ff_convert(*pth, 0);

                    if(ct > 255)
                    {
                        *p = (u8)(ct>>8);
                        p  ;
                        *p = (u8)ct;
                        p  ;
                    }
                    else
                    {
                        *p = (u8)ct;
                        p  ;
                    }
                    pth  ;
                }
                *p = 0;

                printf("%srn", pt);

这样终于能显示中文长文件名了。

由于是 SPI 接口读取内存卡,中文编码转换速度有点慢,在没有 SDIO 接口的情况下,只能调高 SPI 速率,再借助 DMA 来提高读写速度。

显示到串口助手显然不太方便,我看目录还要带个电脑?再说有电脑我还需要这样看目录?

这次我们换个地方显示。

说干就干。

从杂物堆里找来了一个12864显示屏,非常mini的那种,0.96寸,某宝上也有很多哦,10米左右即可拥有。

怎么点亮屏幕这篇文章就不说了,买屏送的资料就够亮屏了。

本次主要实现内存卡字库的读取,显示。

由于内存卡存放的文件,文件名可能是各种各样的,如果要显示任意中文字符,就需要对所有 汉字 进行取模,生成字库。

那把所有汉字打出来,再一一取模不就好了?

这里涉及2个问题:

1、汉字有上万个,常见的也有几千个,一一取模再转换未免太费神。

2、这么多汉字,如何一一对照,例如我想在这一堆字模中,快速找到“我”这个字的字模。

什么?忘记取模的时候“我”的字模排在第几位了。

对于第一个问题,感谢一些前辈大佬,已经有很多生成字库的软件了。

第二个问题,汉字编码有很多种,例如 GB2312(收录6763汉字)、GBK(收录21886汉字)、Unicode(收录6万多字)、UTF-32则收录了12万字。

已经有以上多种编码了,编码就代表着文字的排序,直接对照就好。 这里取GBK和Unicode为例。GBK中出现的第一个汉字为“丂”,编码为16进制的8140,一个汉字用2个字节表示。

如何获取汉字GBK编码?这里提供一种土办法,串口助手!

将RX和TX短接,发送设置为字符GBK编码,接收设置为16进制,发送后接收到的就是字符编码:

获取 Unicode 同理,发送切换到 Unicode 编码,接收为16进制:

取模不管对照GBK编码,还是Unicode编码,都是能实现我们这个功能的。直接选个编码开始取模:

生成字库二进制文件:

再放入内存卡即可,然后使用 FATFS 读取字库文件信息: f_open(&gd_FileFontLib16, path, FA_READ);

偏移文件读取指针: f_lseek(&gd_FileFontLib16, foffset);

读取字模信息: f_read (&gd_FileFontLib16, Buff, 32, &cout); 使用 Unicode 编码的字库时,foffset偏移就是汉字编码,使用 GBK 编码的字库时,foffset偏移按照以下计算方法:

代码语言:javascript复制
  qh = *Str;
  ql = *(  Str);

  if(qh<0x81 || ql<0x40 || ql==0xff || qh==0xff)        // 非常用汉字
  {
    for(i=0; i<(Size<<1) ;i  )
      *Buff   = 0x00;                                   // 填充
    return 0;
  }

  if(ql < 0x7f)
    ql-=0x40;
  else
    ql-=0x41;

  qh -= 0x81;
  foffset = ((u32)190 * qh   ql) * (Size&0x07 ? (Size>>3) 1 : Size>>3) * Size;    // 得到字库中的字节偏移量

得到字模后显示即可,就不多说了,上图:

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