NUC980-OLED实现全中文字库的方法

news2024/12/29 9:06:56

1.背景

有一个产品，客户需要屏幕展示一些内容，要带一些中文，实现了OLED12864的驱动，但是它不带字库，现在要实现OLED全字库的显示

2.制作原始字库

下载软件pctolcd2002

设置

制作字库

打开原始文件

用软件自带的，或者自己去找字

生成字库文件

生成的内容如下

特别注意，保存的文件编码要是UTF-8的，不然后面会有点麻烦

3.转换

自行调整内容，字符"啊"之前的可以不要

目标格式应该是这样的

4.实现OLED驱动接口

oled.c

#include "oled.h"

/* ssd1306所对应的I2C控制器的设备节点 */ 
#define SSD1306_DEVICE      "/dev/i2c-0"    

/* ssd1306的I2C设备地址 */
#define SSD1306_ADDR    0x3C
 
uint8_t OLED_Display[128][8];
uint8_t OLED_Display_Cache[128][8];

static int oled_fd;

/**********************************************
// IIC Write Command
**********************************************/
void Write_IIC_Command(unsigned char command)
{
    unsigned char buf[2];
    buf[0] = 0x00;  // 控制字节，0x00表示接下来的字节是命令
    buf[1] = command;
    write(oled_fd, buf, 2);
}
/**********************************************
// IIC Write Data
**********************************************/
void Write_IIC_Data(unsigned char data)
{
    unsigned char buf[2];
    buf[0] = 0x40;  // 控制字节，0x40表示接下来的字节是数据
    buf[1] = data;
    write(oled_fd, buf, 2);
}

void OLED_WR_Byte(unsigned dat,unsigned cmd)
{
    if(cmd)
    {
        Write_IIC_Data(dat);
    }
    else {
        Write_IIC_Command(dat);
    }
}
 
/*        设置OLED屏的显示坐标
 *  　　  X : 表示OLED的水平坐标（0—127）
 * 　　   Y : 表示OLED的页（0—7）
*/
void OLED_Set_Pos(unsigned char x, unsigned char y) 
{   OLED_WR_Byte(0xb0+(y & 0x0f),OLED_CMD);
    OLED_WR_Byte(((x&0xf0)>>4)|0x10,OLED_CMD);
    OLED_WR_Byte((x&0x0f),OLED_CMD); 
}         
//开启OLED显示    
void OLED_Display_On(void)
{
    OLED_WR_Byte(0X8D,OLED_CMD);  //SET DCDC命令
    OLED_WR_Byte(0X14,OLED_CMD);  //DCDC ON
    OLED_WR_Byte(0XAF,OLED_CMD);  //DISPLAY ON
}
//关闭OLED显示     
void OLED_Display_Off(void)
{
    OLED_WR_Byte(0X8D,OLED_CMD);  //SET DCDC命令
    OLED_WR_Byte(0X10,OLED_CMD);  //DCDC OFF
    OLED_WR_Byte(0XAE,OLED_CMD);  //DISPLAY OFF
}                    
//清屏函数,清完屏,整个屏幕是黑色的!和没点亮一样!!!     
void OLED_Clear(void)  
{  
    uint8_t i,n;            
    for(i=0;i<8;i++)  
    {  
        OLED_WR_Byte (0xb0+i,OLED_CMD);    //设置页地址（0~7）
        OLED_WR_Byte (0x00,OLED_CMD);      //设置显示位置—列低地址
        OLED_WR_Byte (0x10,OLED_CMD);      //设置显示位置—列高地址   
        for(n=0;n<128;n++)OLED_WR_Byte(0,OLED_DATA); 
    } //更新显示
}

/*
函数功能：OLED打点函数
输入参数：点所在坐标 x=0~127 y = 0~63
输出参数：无
用到的全局变量：无
*/
void OLED_Dot(uint8_t x,uint8_t y,uint8_t state)
{
    if(state)
        OLED_Display_Cache[x][y>>3] |= 1 << (y%8); 
    else
        OLED_Display_Cache[x][y>>3]&= ~(1 << (y%8)); 
}

/*
函数功能：OLED刷屏任务
输入参数：OLED显示缓存数组
输出参数：无
用到的全局变量：无
*/
void OLED_Process()
{
    unsigned char x,y;
    
    for(y=0;y<8;y++)
    {                       
        for(x=0;x<128;x++)
        {   
            if(OLED_Display[x][y] != OLED_Display_Cache[x][y])  
            {
                OLED_Display[x] [y]= OLED_Display_Cache[x][y];      
                OLED_Set_Pos(x,y);
                OLED_WR_Byte(OLED_Display[x] [y],OLED_DATA);
            }
        }
    }
}

void OLED_Print(uint8_t x, uint8_t y, char *s)
{
    uint16_t targetIndex = sizeof(CN16_Msk)/35; // 目标汉字的内码
    printf("targetIndex:%d\r\n",targetIndex);
    fflush(stdout);

    uint16_t length = strlen(s);//取字符串总长
    printf("length:%d\r\n",length);
    fflush(stdout);
    uint16_t offset = x;

    for(uint16_t i=0;i<length;i++)
    {
        uint8_t first = *(s+i);
        if(first <= 127){//小于128是ASCII符号
            for(uint8_t n=0;n<8;n++)
            {
                OLED_Display_Cache[x+offset][y] = F8X16[first][n]; 
                OLED_Display_Cache[x+offset][y+1] = F8X16[first][8+n+3]; offset++;
            }
        }else if(first > 127){//大于127，为汉字
            uint8_t utf[4];
            utf[0] = first;i++;
            utf[1] = *(s+i);i++;
            utf[2] = *(s+i);
            for(uint16_t j=0;j<targetIndex;j++)
            {
                if(utf[0] == CN16_Msk[j][0] && utf[1] == CN16_Msk[j][1] && utf[2] == CN16_Msk[j][2])
                {
                    for(uint8_t n=0;n<16;n++)
                    {
                        OLED_Display_Cache[x+offset][y] = CN16_Msk[j][n]; 
                        OLED_Display_Cache[x+offset][y+1] = CN16_Msk[j][16+n+3]; offset++;
                    }
                }
            }
        }
    }
}

//初始化SSD1306                        
void OLED_Init(void)
{   
    /* 打开ssd1306对应的I2C控制器文件 */
    oled_fd =open(SSD1306_DEVICE, O_RDWR);
    if (oled_fd< 0) 
    {
        printf("open 0x%s failed \n",SSD1306_DEVICE);
    }

    /*设置ssd1306的I2C设备地址*/
    if (ioctl(oled_fd,I2C_SLAVE_FORCE, SSD1306_ADDR) < 0) 
    {            
        printf("set slave address failed \n");
    }
    
    usleep(50000);
    OLED_WR_Byte(0xAE,OLED_CMD);//--display off
    OLED_WR_Byte(0x00,OLED_CMD);//---set low column address
    OLED_WR_Byte(0x10,OLED_CMD);//---set high column address
    OLED_WR_Byte(0x40,OLED_CMD);//--set start line address  
    OLED_WR_Byte(0xB0,OLED_CMD);//--set page address
    OLED_WR_Byte(0x81,OLED_CMD); // contract control
    OLED_WR_Byte(0xFF,OLED_CMD);//--128   
    OLED_WR_Byte(0xA1,OLED_CMD);//set segment remap 
    OLED_WR_Byte(0xA6,OLED_CMD);//--normal / reverse
    OLED_WR_Byte(0xA8,OLED_CMD);//--set multiplex ratio(1 to 64)
    OLED_WR_Byte(0x3F,OLED_CMD);//--1/32 duty
    OLED_WR_Byte(0xC8,OLED_CMD);//Com scan direction
    OLED_WR_Byte(0xD3,OLED_CMD);//-set display offset
    OLED_WR_Byte(0x00,OLED_CMD);//

    OLED_WR_Byte(0xD5,OLED_CMD);//set osc division
    OLED_WR_Byte(0x80,OLED_CMD);//

    OLED_WR_Byte(0xD8,OLED_CMD);//set area color mode off
    OLED_WR_Byte(0x05,OLED_CMD);//

    OLED_WR_Byte(0xD9,OLED_CMD);//Set Pre-Charge Period
    OLED_WR_Byte(0xF1,OLED_CMD);//

    OLED_WR_Byte(0xDA,OLED_CMD);//set com pin configuartion
    OLED_WR_Byte(0x12,OLED_CMD);//

    OLED_WR_Byte(0xDB,OLED_CMD);//set Vcomh
    OLED_WR_Byte(0x30,OLED_CMD);//

    OLED_WR_Byte(0x8D,OLED_CMD);//set charge pump enable
    OLED_WR_Byte(0x14,OLED_CMD);//

    OLED_WR_Byte(0xAF,OLED_CMD);//--turn on oled panel

    OLED_Clear();
}  
 
int main()
{
    OLED_Init();
    OLED_Print(8,2,"123和你啊");
    OLED_Process();
    while(1)
    {
        #if 0 //测试按点刷屏
        for(uint8_t i=0;i<128;i++)
        {
            for(uint8_t j=0;j<64;j++)
            {
                OLED_Dot( i,j,1);
                OLED_Process();
            }
        }
        #endif
        
    }
    return 0;
}

oled.h

#ifndef __OLED_H
#define __OLED_H                 
//#include "sys.h"
#include "stdlib.h"
#include <stdint.h>
#include <stdio.h>
#include <sys/ioctl.h>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
#include <linux/i2c-dev.h>
#include <linux/i2c.h>
#include <string.h>

#include "oledfont.h"  

#define OLED_MODE 0
#define SIZE 8
#define XLevelL     0x00
#define XLevelH     0x10
#define Max_Column  128
#define Max_Row     64
#define Brightness  0xFF 
#define X_WIDTH     128
#define Y_WIDTH     64                                
//-----------------OLED IIC端口定义----------------                                  
#define OLED_CMD  0 //写命令
#define OLED_DATA 1 //写数据
 
//OLED控制用函数
void OLED_Display_On(void);
void OLED_Display_Off(void);                                            
void OLED_Init(void);
void OLED_Clear(void);

#endif

5.字库调整

利用python把ascii编码改为utf8编码

with open('input.txt', 'r', encoding='utf-8') as input_file:
    with open('output.txt', 'w', encoding='utf-8') as output_file:
        for line in input_file:
            char = line.strip()
            utf8_byte = char.encode("utf-8")
            hex_str = ", ".join([f"0x{x:02x}" for x in utf8_byte])
            output_file.write(hex_str + "\n")

输入文件是

输出信息是

截取字库片段

#ifndef __OLEDFONT_H
#define __OLEDFONT_H        

/****************************************8*16的点阵************************************/
const unsigned char F8X16[][16]=      
{
{0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00},/*" ",0*/
{0xF0,0x08,0xF0,0x80,0x60,0x18,0x00,0x00,0x00,0x31,0x0C,0x03,0x1E,0x21,0x1E,0x00},/*"%",37*/
{0x00,0xF0,0x08,0x88,0x70,0x00,0x00,0x00,0x1E,0x21,0x23,0x2C,0x19,0x27,0x21,0x10},/*"&",38*/
{0x00,0x12,0x0E,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00},/*"'",39*/
{0x00,0x00,0x00,0xE0,0x18,0x04,0x02,0x00,0x00,0x00,0x00,0x07,0x18,0x20,0x40,0x00},/*"(",40*/
{0x00,0x02,0x04,0x18,0xE0,0x00,0x00,0x00,0x00,0x40,0x20,0x18,0x07,0x00,0x00,0x00},/*")",41*/
{0x40,0x40,0x80,0xF0,0x80,0x40,0x40,0x00,0x02,0x02,0x01,0x0F,0x01,0x02,0x02,0x00},/*"*",42*/
{0x00,0x00,0x00,0x00,0xE0,0x00,0x00,0x00,0x00,0x01,0x01,0x01,0x0F,0x01,0x01,0x01},/*"+",43*/
{0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x90,0x70,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00},/*",",44*/
{0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x00},/*"-",45*/
{0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x30,0x30,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00},/*".",46*/
{0x00,0x00,0x00,0x00,0xC0,0x38,0x04,0x00,0x00,0x60,0x18,0x07,0x00,0x00,0x00,0x00},/*"/",47*/
{0x00,0xE0,0x10,0x08,0x08,0x10,0xE0,0x00,0x00,0x0F,0x10,0x20,0x20,0x10,0x0F,0x00},/*"0",48*/
{0x00,0x00,0x10,0x10,0xF8,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x20,0x20,0x3F,0x20,0x20,0x00},/*"1",49*/
{0x00,0x70,0x08,0x08,0x08,0x08,0xF0,0x00,0x00,0x30,0x28,0x24,0x22,0x21,0x30,0x00},/*"2",50*/
{0x00,0x30,0x08,0x08,0x08,0x88,0x70,0x00,0x00,0x18,0x20,0x21,0x21,0x22,0x1C,0x00},/*"3",51*/
{0x00,0x00,0x80,0x40,0x30,0xF8,0x00,0x00,0x00,0x06,0x05,0x24,0x24,0x3F,0x24,0x24},/*"4",52*/
{0x00,0xF8,0x88,0x88,0x88,0x08,0x08,0x00,0x00,0x19,0x20,0x20,0x20,0x11,0x0E,0x00},/*"5",53*/
};

// typedef struct {
//     // unsigned char Index[3];  // 汉字UTF-8内码
//     // unsigned char Msk[32];  // 字模
//     unsigned char Msk[35];
// } __attribute__((packed)) GB2312_GB16_t;

const unsigned char CN16_Msk[][35]={
{0xe5, 0x95, 0x8a,0xFC,0x04,0xFC,0x00,0xFE,0x42,0xBE,0x00,0xF2,0x12,0xF2,0x02,0xFE,0x02,0x00,0x00,0x0F,0x04,0x0F,0x00,0xFF,0x10,0x0F,0x00,0x0F,0x04,0x4F,0x80,0x7F,0x00,0x00,0x00},/*'啊',1410*/
{0xe9, 0x98, 0xbf,0x00,0xFE,0x02,0x22,0xDA,0x06,0x00,0xF2,0x12,0x12,0xF2,0x02,0xFE,0x02,0x02,0x00,0x00,0xFF,0x08,0x10,0x08,0x07,0x00,0x0F,0x04,0x04,0x4F,0x80,0x7F,0x00,0x00,0x00},/*'阿',1411*/
{0xe5, 0x9f, 0x83,0x20,0x20,0xFF,0x20,0x20,0x10,0x98,0xF4,0x92,0x91,0x90,0x94,0x98,0x30,0x00,0x00,0x10,0x30,0x1F,0x08,0x88,0x85,0x44,0x24,0x14,0x0F,0x14,0x24,0x44,0x84,0x84,0x00},/*'埃',1412*/
{0xe6, 0x8c, 0xa8,0x10,0x10,0xFF,0x10,0x00,0x10,0x98,0xF4,0x92,0x91,0x90,0x94,0x98,0x30,0x00,0x00,0x42,0x82,0x7F,0x01,0x84,0x85,0x44,0x24,0x14,0x0F,0x14,0x24,0x44,0x84,0x84,0x00},/*'挨',1413*/
{0xe5, 0x93, 0x8e,0x00,0xFC,0x04,0x04,0xFC,0x00,0xC4,0x1F,0x04,0x04,0x04,0x1F,0xC4,0x04,0x00,0x00,0x00,0x0F,0x04,0x04,0x8F,0x80,0x40,0x23,0x14,0x08,0x14,0x23,0x40,0x80,0x80,0x00},/*'哎',1414*/
{0xe5, 0x94, 0x89,0xFC,0x04,0x04,0xFC,0x00,0x10,0x98,0xF4,0x92,0x91,0x90,0x94,0x98,0x30,0x00,0x00,0x1F,0x08,0x08,0x1F,0x84,0x85,0x44,0x24,0x14,0x0F,0x14,0x24,0x44,0x84,0x84,0x00},/*'唉',1415*/
};
#endif

6.显示效果

7.优化

上面的代码，存在一个问题是，Y轴的步进必须是8个点，需要优化为任意位置的显示

void OLED_Dot_Line(uint8_t x, uint8_t y, uint8_t temp)
{
    for(uint8_t i=0;i<8;i++)
    {       
        if(temp&0x01)   
        {
            OLED_Dot(x,y,1);
        }  
        else{
            OLED_Dot(x,y,0);
        }
            
        temp = temp>>1;
        y++;
        if(y>=64)return;    //超区域了
    }    
}

void OLED_Print(uint8_t x, uint8_t y, char *s)
{
    uint16_t targetIndex = sizeof(CN16_Msk)/35; // 目标汉字的内码
    uint16_t length = strlen(s);//取字符串总长
    // printf("length:%d\r\n",length);
    // fflush(stdout);
    uint16_t offset = x;

    for(uint16_t i=0;i<length;i++)
    {
        uint8_t first = *(s+i);
        if(first <= 127){//小于128是ASCII符号
            for(uint8_t n=0;n<8;n++)
            {
                OLED_Dot_Line(x+offset,y,F8X16[first][n]);
                OLED_Dot_Line(x+offset,y+8,F8X16[first][n+8]);
                offset++;
            }
        }else if(first > 127){//大于127，为汉字
            uint8_t utf[4];
            utf[0] = first;i++;
            utf[1] = *(s+i);i++;
            utf[2] = *(s+i);
            for(uint16_t j=0;j<targetIndex;j++)
            {
                if(utf[0] == CN16_Msk[j][0] && utf[1] == CN16_Msk[j][1] && utf[2] == CN16_Msk[j][2])
                {
                    for(uint8_t n=0;n<16;n++)
                    {
                        OLED_Dot_Line(x+offset,y,CN16_Msk[j][n+3]);
                        OLED_Dot_Line(x+offset,y+8,CN16_Msk[j][n+16+3]);
                        offset++;
                    }
                }
            }
        }
    }
}

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