U8glib如何显示中文

U8glib之前并没有用过。最近为了让Marlin固件支持中文显示（需要支持图形显示的LCD，如常见的12864液晶），花时间研究了一下这个库。很强大、很好的一个库。在这里简单介绍一下如何使用U8glib显示中文或其它字体的字（包括英文或其它语言）。希望对有同样或类似需求的朋友能够提供帮助和参考。

强大的库

U8glib是非常一个非常强大的库，我体验到的强大之处有：
1、不同驱动芯片及不同分辨率的支持，这就让用户几乎不必关系底层驱动的部分，只需要写自己的程序就可以了，要知道底层驱动的调试比较费时间的；
2、不同连接方式支持，可以支持硬件SPI、软件SPI及8位并行控制方式；
3、支持Arduino、AVR及ARM等不同芯片，CPU升级时，移植代价比较小；
4、多种字体（几十种）可选，从4像素到42像素都有，不过都是最常见的ASCII码，中文等其它特殊字符需要自己定制（即使用自己的字体文件）；
5、更换或定制字体还算容易，对于我来说，的确是研究了一段时间才搞明白如何添加新字体，不过一旦掌握，就很简单了；
6、支持横屏或竖屏显示；

局限性

虽然U8glib有很多优点，但也有它的局限性，至少我发现是这样的。尤其是对中文这样的无法用ASCII码覆盖的复杂字符（需要用Unicode标识）。
U8glib的局限性主要体现者对字体的处理方式上，虽然支持几十种字体，但每种字体最多只支持255个字符(0x01~0xFF)，而对于中文、韩文及日文等的字符数量成千上万个，要想实现中文语句：创客实验室，可能需要切换不同的字体来实现对各个字的显示，总是切换字体确实比较麻烦，并且切换字体后，还需要重新确定显示坐标。
另一个局限也是提现在字体方面，就是U8glib字体都是0x00~0xFF的ASCII码，而中文则是Unicode，当用ASCII表示中文时，意味着不是完整的Unicode，而是发送\xab\x03\xef等之类的不易读的ASCII码（不是标准的）。所以要想实现显示一句中文，需要自己对应好正确的字体和ASCII码两个才可以正确显示一个汉字，并且每一个汉字都可能需要不同的字体和ASCII。说的有点模糊，看看下面这个例子吧。

如果你不想学这些东西，可以直接下载我整合的bdf文件：http://www.makerlab.me/guides/9/articles/82

举例

如何显示创客实验室这5个汉字呢？
要想显示这几个汉字，还真是不简单，让我们按照步骤一步步的走。注意，U8glib没有所谓的带或不带中文字库，所以带不带中文字库的显示屏都需要以下步骤（这是我的理解，如果我有错误，欢迎指正）。

第一步，确定<code>创客实验室</code>这几个汉字的Unicode码

这一部不难，有很多工具可以使用，我用的上这样网站： 转码工具 输入这5个汉字后，点击向下的箭头，就可以看到这几个字分别对应的Unicode了：

创  ‎521B  [CJK Unified Ideographs]
客  ‎5BA2  [CJK Unified Ideographs]
实  ‎5B9E  [CJK Unified Ideographs]
验  ‎9A8C  [CJK Unified Ideographs]
室  ‎5BA4  [CJK Unified Ideographs]

第二步，使用U8glib提供的工具，生产字体文件

U8glib为我们提供了必要的工具和文档，下载U8glib后（https://code.google.com/p/u8glib/ ，由于这个地址需要翻墙，所以没办法翻墙的朋友可以到网盘下载：http://pan.baidu.com/s/1dDfApod ，提供了多个不同版本，我使用的是Arduino版本，并且我把所有的源文件都下载了下来，因为有几个工具及文件在Arduino版本代码里面并没有，需要单独下载），可能需要另外下载的工具上 bdf2u8g(.exe)【用来把字体文档bdf转化为字体数据的】，Unicode.bdf（则是完整的Unicode字体文件，比较大，在U8glib源码中可以下载到Unicode.bdf 9.8M大小），都下载完成后，放入同一个文件夹，来转换字体，命令如下（主要windows版本需要加.exe，linux系统不需要）：
linux系统命令是：./bdf2u8g -b 0 -e 255 -l 156 -u 157 unifont.bdf chinese_test chinese_test.c
windows系统命令是：bdf2u8g.exe -b 0 -e 255 -l 156 -u 157 unifont.bdf chinese_test chinese_test.c
等等，这都是什么意思？
bdf2u8g命令的参数说明：
必须的参数：
bdf文件，这是你需要转换的字体文件，bdf格式；
字体名称，用于生产代码数据的标识；
.c文件，c语言文件；
可选参数：
[-b 数字] ASCII码的起始位，范围是0～255；
[-e 数字] ASCII码的结束位，范围是0～255；
[-l page] 用于定位超出0～255范围的Unicode的页数，如果ASCII码范围是0～127，则使用这个参数，如果范围在128～255，则使用下面的-u参数；
[-u page] 用于定位超出0～255范围的Unicode的页数，如果ASCII码范围是128～255，则使用这个参数，如果范围在0～127，则使用上面的-l参数；
创 521B计算页地址为：0x521B/0x80 = 0xA4 = 164，由于1B=27 < 7F，所以使用-l参数即可，命令为：./bdf2u8g -b 27 -e 27 -l 164 unifont.bdf chinese_test chinese_test.c执行命令后，会输出：

encoding range 27..27
bbx 14 16 0 -2 encoding 27
input file '../bdf/unifont.bdf'
u8g font name 'chinese_test'
output file 'chinese_test.c'

这时打开生产的c代码文件内容如下：

#include "u8g.h"
const u8g_fntpgm_uint8_t chinese_test[55] U8G_FONT_SECTION("chinese_test") = {
  0,16,16,0,254,0,0,0,0,0,27,27,0,14,254,0,
  0,14,16,32,16,0,254,8,4,8,4,20,4,18,36,33,
  36,64,164,190,36,34,36,34,36,34,36,42,36,36,36,32,
  132,32,132,31,148,0,8};

需要注意的是，如果在Arduino IDE下使用，需要调整为：

#include "utility/u8g.h"
const u8g_fntpgm_uint8_t chinese_test[55] U8G_SECTION(".progmem.chinese_test") = {
  0,16,16,0,254,0,0,0,0,0,27,27,0,14,254,0,
  0,14,16,32,16,0,254,8,4,8,4,20,4,18,36,33,
  36,64,164,190,36,34,36,34,36,34,36,42,36,36,36,32,
  132,32,132,31,148,0,8};

前面的include部分是必须改的，U8G_SECTION(".progmem.chinese_test")这个部分可能不同版本需要不同的写法，我用的版本必须改为下面的，否则会有错误。
完整的Arduino代码（显示创一个字）：

#include "U8glib.h"
#include "utility/u8g.h"
const u8g_fntpgm_uint8_t chinese_test[55] U8G_SECTION(".progmem.chinese_test") = {
  0,16,16,0,254,0,0,0,0,0,27,27,0,14,254,0,
  0,14,16,32,16,0,254,8,4,8,4,20,4,18,36,33,
  36,64,164,190,36,34,36,34,36,34,36,42,36,36,36,32,
  132,32,132,31,148,0,8};

U8GLIB_MINI12864 u8g(45,47);

void draw(void) {
  // graphic commands to redraw the complete screen should be placed here  
  u8g.setFont(chinese_test);
  //u8g.setFont(u8g_font_osb21);
  u8g.drawStr( 0, 22, "\x1b");
}

void setup(void) {

  // flip screen, if required
  // u8g.setRot180();

  // set SPI backup if required
  //u8g.setHardwareBackup(u8g_backup_avr_spi);

  // assign default color value
  if ( u8g.getMode() == U8G_MODE_R3G3B2 ) 
    u8g.setColorIndex(255);     // white
  else if ( u8g.getMode() == U8G_MODE_GRAY2BIT )
    u8g.setColorIndex(3);         // max intensity
  else if ( u8g.getMode() == U8G_MODE_BW )
    u8g.setColorIndex(1);         // pixel on
}

void loop(void) {
  // picture loop
  u8g.firstPage();  
  do {
    draw();
  } while( u8g.nextPage() );

  // rebuild the picture after some delay
  delay(500);
}

那么如何显示创客实验室5个汉字呢？你可能注意到了。这5个汉字并没有在unicode的同一页，也就是如果你想节省flash空间，降低字体数据大小的话，需要每个字生产一个字体，并且每个字切换一下字体（严格来说不是字体了，而是字数据），其它几个字的生产代码分别是：
客 5BA2生产代码：./bdf2u8g -b 162 -e 162 -u 183 unifont.bdf chinese_ke chinese_ke.c；
实 ‎5B9E生产代码：./bdf2u8g -b 158 -e 158 -u 183 unifont.bdf chinese_shi chinese_shi.c；
验 ‎9A8C生产代码：./bdf2u8g -b 140 -e 140 -u 132 unifont.bdf chinese_yan chinese_yan.c；
室 ‎5BA4生产代码：./bdf2u8g -b 164 -e 164 -l 183 unifont.bdf chinese_shi2 chinese_shi2.c；

其中有几个字，都在5B00～5BFF范围内，可以生产在一个文档中，不过夹杂的一些不相关字会占用flash空间。
数据都生产完成了，但每个字都需要切换一次字体，真的让人受不了，有没有解决办法呢？答案是有的，我经过很多测试和对比，发现如果直接将字体数据进行合并，会导致显示不正常，为了克服这个问题，需要对单独生产的数据进行调整，调整后的创客实验室5个字的数据为：

const u8g_fntpgm_uint8_t chinese_test[] U8G_SECTION(".progmem.chinese_test") = {
  0,16,16,0,254,0,0,0,0,0,161,165,0,14,254,0,/\*单独生成的字体，每个字体的第一行都是这种字体是属性信息，由于咱们这几个汉字除了编码不同，其它属性完全一样，所以我们可以用一个来进行修改，注意<b>161,165</b>这两个数据非常重要，分别代表编码的起始和终止位置161～165就是十六进制的A1～A5 \*/
    //Chinese "创"
  0,14,16,32,16,0,254,8,4,8,4,20,4,18,36,33,
  36,64,164,190,36,34,36,34,36,34,36,42,36,36,36,32,
  132,32,132,31,148,0,/\*8,每个单独生产的数据，最后一位貌似有特殊用途，如果合并，需要将这一位删除，否则后面的字都无法显示 \*/
  //Chinese "客"
  0,15,16,32,16,0,254,2,0,1,0,127,254,64,2,136,
  4,15,240,16,32,44,64,3,128,28,112,224,14,31,240,16,
  16,16,16,31,240,16,/\*16\*/
  //Chinese "实"
  0,15,16,32,16,0,254,2,0,1,0,127,254,64,2,136,
  132,4,128,4,128,16,128,8,128,8,128,255,254,1,64,2,
  32,4,16,24,8,96,/\*4\*/
  //Chinese "验"
  0,15,16,32,16,0,254,0,32,248,32,8,80,72,80,72,
  136,73,4,74,250,124,0,4,68,4,36,29,36,228,168,68,
  136,4,16,43,254,16,/\*0\*/
  //Chinese "室"
  0,15,15,30,16,0,255,2,0,1,0,127,254,64,2,128,
  4,63,248,4,0,8,32,31,240,1,16,1,0,63,248,1,
  0,1,0,255,254
};

要想显示这5个字，只需要将之前提到的arduino代码中的显示代码改为u8g.drawStr( 0, 28, "\xa1\xa2\xa3\xa4\xa5");就可以显示了，如图：

可以看到，中文可以显示了，但字体是Unicode.bdf文件中标准的字体，16X16像素，如果想显示个性字体，请参考下一部分

转自：http://www.makerlab.me/guides/9/articles/51