一种简单的嵌入式字库设计及其实现原理

1）、字模结构：一个一维数组，数组的大小视字体不同的宽度和高度而定。设字体的宽度为w象素，高度为h象素，则数组的大小为（w*h/8）字节。因此可以看出，数组中每一位表示一个象素，用1表示字符笔划经过该象素（在显示的时候将被填上画笔的颜色），0表示不经过（在显示的时候不填色，即显示背景色）。因此对一个“大”（16×16）字，有如下结构：

其中：_ 表示0，X表示1。（字模来源：由ucGUI的字体生成工具生成）

2）、字符信息结构类型（sGUI_CHAR_INFO）定义：字符信息包含字符的宽度和字模所在地址，只包含字符的宽度而不包含高度，是假设同一字体的所有字符都是等高的。另外，为了实现字符集的灵活裁减定制，要方便字符的检索，必须再加一字段表示字符的机内码。因此，有如下的字符信息结构：

其中，inCode表示字符的机内码，XSize表示字符宽度，pCharData表示字模所在地址。如“大”字的字符信息结构为：

说明，“大”字的机内码为oxb4f3，字符宽度为0x10, 字模地址为字模的数组名acFontHZ16x16_b4f3。

3）、接下来，把所有该字体的字符信息收集在一起，组成一个“巨大”的数组，作为字库，通过查找这个数组，比较数组各个成员inCode字段是否与给定的字符的机内码相同来判断是否存在该给定的要显示的字符。该数组的形式如下：

大括号里面是该字体所有字符的信息的集合。如果是全部汉字的字库的话，该数组是“巨大”的。注意，在该数组最后必须包含一个结束标记，若查找直到这个标记，则说明不存在某字符，结束查找。结束标记定义为：

定义其机内码为0，宽度为0，无字模信息。

4）、最后，定义字体结构，包含字体高度信息和以上数组的地址信息。字体结构声明如下：

其中YSize表示该种字体的高度，pCharArr则为以上数组的地址，即字符信息集合的入口，是一个指向sGUI_CHAR_INFO类型的指针的指针。

字体定义实例：

字体sGUI_HzX_16是一种有效的字体，它的字符的高度为16象素。可以通过功能函数sGUI_SetFont(&sGUI_HzX_16)来选中并使用该字体。

5）、字符显示原理：

        如上所述，通过功能函数sGUI_SetFont来选择并使用某种字体。一旦选择了某种字体，就可以使用函数sGUI_DrawTextAt函数来显示字符了。该函数首先读一个字节的字符的机内码c0，若c0是asc码（即c0小于128），则将c0作为参数，到字符信息集合中去查找和c0相等的字符的信息，若存在字符信息则返回该字符信息（包含了字符的宽度和字模地址），然后在指定的屏幕位置根据字模信息显示汉字，如果c0大于127，则继续读第2个字节c1，然后将c0 和c1转换成一个16位的整数，该数即为汉字的机内码。其余的查找和显示原理同asc码字符一样。

在显示字符的过程中还对不字库中不存在的字符做了忽略操作（不是显示乱码）。同时支持回车换行显示。

6）此种字库设计的优点和缺点：

优点：灵活，可定制，实现简单。

缺点：当字符较多时，查找较慢，导致显示较慢，有待改进。

原创 by Nathan 于2007年5月13日