STM32 + UCGUI+外扩NAND FLASH 中文字库支持方法

1、在需要程序支持全部中文字库时，CPU内部FLASH往往不够用，这时候需要采用外部存储空间来存放字库数据。可以选用的外部存储空间有 外部FLASH、EEPROM、SD卡等。
2、汉字的编码方式有很多种，常用的为GBK或者GB2312。GB2312支持了全部的简体汉字约6000个，兼容ASCII码、数学符号、罗马希腊的字母、日文的假名等，全部字体有7000多个，可以满足大部分情况下使用；GBK在GB2312基础上增加了两万多个汉字（包括繁体字、生僻字等），涵盖了所有可能用的汉字。在这里采用的是GB2312编码方式。
3、字库数据通常是以二进制方式放在存储空间里，制作二进制字库的工具可以从网上下载到很多种，这里采用的是 “字模III 增强版 V3.91”，还有个“汉字字模点阵数据批量生成工具 V5.3”。这里我生成的是微软雅黑16号字体，文件名称为“wryh16号 21x28 GB2312全.bin”，每个字大小为21x28，在UCGUI里字体名称为“GUI_FontWRYH28”。

4、外部存储采用的是K9F2808U0C，16M*8 bits NAND FLASH。
5、准备工作完成后
    第一步、编一个STM32的小程序，完成的功能是：将串口收到的数据按顺序存放入FLASH中。
    第二步、用串口助手将二进制字库文件通过串口发送给STM32，STM32将字库存入FLASH。这里要知道每个字库数据的起始位置。（另外需要注意：网络上很多串口工具的功能都不太完善，质量参差不齐，有些有缺陷且没有提示，例如常用的一个SSCOM32，这个软件最多只能发送512K大小的二进制文件，在发送的文件超过512K时，512K后边的数据会丢失，并且没有提示；同时，这个工具无法在检验方式下发送数据。这里我用的是SSCOM4.2，可以满足使用要求。） 
    第三步、UCGUI的显示字符函数并不能直接支持外部字库这种形式，需要修改两个文件，增加两个文件。外部字库是通过定义一种新的字体的方式加入到UCGUI中。
    A、修改 GUI.h
    增加一句，声明新增加的字体：

/*extern fonts*/

extern GUI_CONST_STORAGE GUI_FONT GUI_FontWRYH28;

     B、修改GUI_UC_EncodeNone.c
    修改的地方比较多，

#include "GUI_Protected.h"

/*********************************************************************

*

*       Static code

*

**********************************************************************

*/

/*********************************************************************

*

*       _GetCharCode

*

* Purpose:

*   Return the UNICODE character code of the current character.

*/

static U16 _GetCharCode(const char GUI_UNI_PTR * s) {

//  return *(const U8 GUI_UNI_PTR *)s;

  if((*s) > 0xa0)

  {

      return *(const U16 GUI_UNI_PTR *)s;

  }else{

      return *(const U8 GUI_UNI_PTR *)s;

  }

}

/*********************************************************************

*

*       _GetCharSize

*

* Purpose:

*   Return the number of bytes of the current character.

*/

static int _GetCharSize(const char GUI_UNI_PTR * s) {

//  GUI_USE_PARA(s);

//  return 1;

  if((*s) > 0xa0)

  {

      return 2;

  }else{

      return 1;

  }

}

/*********************************************************************

*

*       _CalcSizeOfChar

*

* Purpose:

*   Return the number of bytes needed for the given character.

*/

static int _CalcSizeOfChar(U16 Char) {

//  GUI_USE_PARA(Char);

//  return 1;

  if(Char > 0xa0a0)

  {

      return 2;

  }else{

      return 1;

  }

}

/*********************************************************************

*

*       _Encode

*

* Purpose:

*   Encode character into 1/2/3 bytes.

*/

static int _Encode(char *s, U16 Char) {

//  *s = (U8)(Char);

//  return 1;

  if(Char > 0xa0a0)

  {

      *((U16 *)s) = (U16)(Char);

      return 2;

  }else{

      *s = (U8)(Char);

      return 1;

  }

}

/*********************************************************************

*

*       Static data

*

**********************************************************************

*/

/*********************************************************************

*

*       _API_Table

*/

const GUI_UC_ENC_APILIST GUI__API_TableNone = {

  _GetCharCode,     /*  return character code as U16 */

  _GetCharSize,     /*  return size of character: 1 */

  _CalcSizeOfChar,  /*  return size of character: 1 */

  _Encode           /*  Encode character */

};

/*********************************************************************

*

*       Exported code

*

**********************************************************************

*/

/*********************************************************************

*

*       GUI_UC_SetEncodeNone

*/

void GUI_UC_SetEncodeNone(void) {

  GUI_LOCK();

  GUI_Context.pUC_API = &GUI__API_TableNone;

  GUI_UNLOCK();

}

        C、增加字体文件：FWRYH21x28.c

#include "GUI.h"

#include "GUIType.h"

#include "fsmc_nand.h"

extern int GUIPROP_X_GetCharDistX(U16P c);

extern void GUIPROP_X_DispChar(U16P c);

extern GUI_CONST_STORAGE GUI_CHARINFO GUI_Font24_ASCII_CharInfo[95];

GUI_CONST_STORAGE GUI_CHARINFO GUI_FontWRYH28_CharInfo[3] =

{

     {21, 21, 3, (void *) Bank_NAND_ADDR }    //GB2312±àÂë×Ö·ûÆðʼλÖã¬0XA0A0

    ,{17, 17, 3, (void *)(Bank_NAND_ADDR)}   //GB2312ÄÚASCIIÂëÆðʼλÖÃ

    ,{21, 21, 3, (void *) Bank_NAND_ADDR }   //GB2312ÄÚASCIIÂëÖ®ºóµÄ×Ö·û

};

GUI_CONST_STORAGE GUI_FONT_PROP GUI_FontWRYH28_Prop3 = {

    0xa4A1,

    0xF7FE,

    &GUI_FontWRYH28_CharInfo[2],

    (void *)0

};

GUI_CONST_STORAGE GUI_FONT_PROP GUI_FontWRYH28_Prop2 = {

    0xa3A1,

    0xA3FE,

    &GUI_FontWRYH28_CharInfo[1],

    (void *)&GUI_FontWRYH28_Prop3

};

GUI_CONST_STORAGE GUI_FONT_PROP GUI_FontWRYH28_Prop1 = {

    0xa1a1,

    0xA2FC,

    &GUI_FontWRYH28_CharInfo[0],

    (void *)&GUI_FontWRYH28_Prop2

};

GUI_CONST_STORAGE GUI_FONT_PROP GUI_FontWRYH28_PropASCII = {

    0x0020                         /* first character */

    ,0x007E                         /* last character  */

    ,&GUI_Font24_ASCII_CharInfo[0]  /* address of first character */

    ,(const GUI_FONT_PROP*)&GUI_FontWRYH28_Prop1        /* pointer to next GUI_FONT_PROP */

};

GUI_CONST_STORAGE GUI_FONT GUI_FontWRYH28 =

{

    GUI_FONTTYPE_PROP_X,

    28, //xsize

    28, //ysize

    1,  //x·½Ïò·Å´ó±¶Êý

    1,  //y·½Ïò·Å´ó±¶Êý

    (void GUI_CONST_STORAGE *)&GUI_FontWRYH28_PropASCII

};

        D、增加字体显示程序文件：GUICharPEx.c

#include <stddef.h>           /* needed for definition of NULL */

#include "GUI_Private.h"

#include "fsmc_nand.h"

#define BYTES_PER_FONT  84

extern GUI_CONST_STORAGE GUI_CHARINFO GUI_Font24_ASCII_CharInfo[95];

static U8 GUI_FontDataBuf[BYTES_PER_FONT];

/* ×Ö¿âÍⲿº¯Êý²¿·Ö */

U8 GUI_X_GetFontData(char* font, U32 oft, U8 *ptr, U8 bytes)

{

    U32 status;

    status = FSMC_NAND_ReadToBuffer(ptr, (U32)font + oft, bytes); 

    if((status & 0x40) != NAND_READY)

    {

        return (1);

    }

    return (0);

}

static void GUI_GetDataFromMemory(const GUI_FONT_PROP GUI_UNI_PTR *pProp, U16P c)

{

    I16 BytesPerFont;

    U32 oft;

    char *font = (char *)pProp->paCharInfo->pData;

    BytesPerFont = GUI_Context.pAFont->YSize * pProp->paCharInfo->BytesPerLine;//ÿ¸ö×ÖÄ£µÄÊý¾Ý×Ö½Ú¸öÊý

    if(BytesPerFont > BYTES_PER_FONT)

    {

        BytesPerFont = BYTES_PER_FONT;

    }

    if(c < 0x80)

    {

//        oft = (c - 0x20) * BytesPerFont;

        if(0x20 == c)

        {

            for(oft = 0; oft < BytesPerFont; oft++)

            {

                GUI_FontDataBuf[oft] = 0;

            }

        }

    }

    else

    {

        oft = (((c>>8) - 0xa1)*94 + ((c&0xff) - 0xA1)) * BytesPerFont;//ÖÐÎÄ×Ö·ûµØÖ·Æ«ÒÆËã·¨

        GUI_X_GetFontData(font, oft, GUI_FontDataBuf, BytesPerFont);

    }

}

void GUIPROP_X_DispChar(U16P c)

{

    int BytesPerLine;

    GUI_DRAWMODE DrawMode = GUI_Context.TextMode;

    const GUI_FONT_PROP GUI_UNI_PTR *pProp = GUI_Context.pAFont->p.pProp;

    if((c < 0x80) && (c > 0x20)) c = (c<<8) + 0x80a3;

    if(0x20 != c) c = (c>>8) + (c<<8);

    //ËÑË÷¶¨Î»×Ö¿âÐÅÏ¢

    for(; pProp; pProp = pProp->pNext)

    {

        if((c >= pProp->First) && (c <= pProp->Last)) break;

    }

    if(pProp)

    {

        GUI_DRAWMODE OldDrawMode;

        const GUI_CHARINFO GUI_UNI_PTR *pCharInfo = pProp->paCharInfo;

        GUI_GetDataFromMemory(pProp, c);

        BytesPerLine = pCharInfo->BytesPerLine;

        OldDrawMode = LCD_SetDrawMode(DrawMode);

        LCD_DrawBitmap(GUI_Context.DispPosX, GUI_Context.DispPosY,

                        pCharInfo->XSize, GUI_Context.pAFont->YSize,

                        GUI_Context.pAFont->XMag, GUI_Context.pAFont->YMag,

                        1,

                        BytesPerLine,

                        &GUI_FontDataBuf[0],

                        &LCD_BKCOLORINDEX

                        );

        /* Fill empty pixel lines*/

        if(GUI_Context.pAFont->YDist > GUI_Context.pAFont->YSize)

        {

            int YMag = GUI_Context.pAFont->YMag;

            int YDist = GUI_Context.pAFont->YDist * YMag;

            int YSize = GUI_Context.pAFont->YSize * YMag;

            if(DrawMode != LCD_DRAWMODE_TRANS)

            {

                LCD_COLOR OldColor = GUI_GetColor();

                GUI_SetColor(GUI_GetBkColor());

                LCD_FillRect(GUI_Context.DispPosX, GUI_Context.DispPosY + YSize,

                                GUI_Context.DispPosX + pCharInfo->XSize,

                                GUI_Context.DispPosY + YDist

                            );

                GUI_SetColor(OldColor);                

            }

        }

        LCD_SetDrawMode(OldDrawMode);

        GUI_Context.DispPosX += pCharInfo->XDist * GUI_Context.pAFont->XMag;

    }

}

int GUIPROP_X_GetCharDistX(U16P c)

{

    const GUI_FONT_PROP GUI_UNI_PTR *pProp = GUI_Context.pAFont->p.pProp;

    if((c < 0x80) && (c > 0x20)) c = (c<<8) + 0x80a3;

    if(0x20 != c) c = (c>>8) + (c<<8);

    for(; pProp; pProp = pProp->pNext)

    {

        if((c >= pProp->First) && (c <= pProp->Last)) break;

    }

    return (pProp)?(pProp->paCharInfo->XSize * GUI_Context.pAFont->XMag) : 0;

}

        E、修改GUIType.h
        在此文件里增加：

#define GUI_FONTTYPE_PROP_X  \

    GUIPROP_X_DispChar,\

    GUIPROP_X_GetCharDistX,\

    GUIMONO_GetFontInfo, \

    GUIMONO_IsInFont, \

    (tGUI_ENC_APIList*)0 

按以上修改方式即可以用GUI_DispString("欢迎来到汉字的世界")来显示汉字。可以用同样的方法再增加一种或多种字体。使用中注意几个问题：
1、每种字库数据在存储空间里的起始地址 
2、STM32内存里的数据是 低字节在前，高字节在后，而字库制作工具生成的二进制文件有高字节在前的，也有高字节在前的，程序编写时需要按实际情况修改。