汉字的动态编码与显示方案

编写好的单片机程序用PC机进行一次预处理，程序员从繁杂的汉字处理工作中解放出来，有效地降低了软件和硬件开发成本。
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3 汉字动态编码的具体实现

实现汉字动态编码的关键是建立编码字典和改写机内码。下面以是显示1行汉字"天上有个太阳，水中有个月亮"为例，说明动态编码的实现过程。

（1）汉字识别

汉字在PC机内的存储和处理是用机内码来实现的。每个汉字的机内码是唯一的，由2个字节组成，分区码和位码，为了和西文的ASCII码有区别，汉字机内码的区码和位码的取值都大于0A0H。我们要处理的源程序文件都是文本文件，存储的都是西文字符、控制符的ASCII码和中文字符的机内码，当扫描到文件中大于0A0H的字节内容时，即可判断该字节是汉字机内码的1个字节，而且肯定是成对出现，第1个字节是区别，第2个字节是位码，都大于0A0H，否则出错。

在C和汇编程序中表示字符的方式有所不同，但最终字符在文件中的存储格式是一样的。显示上面那行汉字，用C语言可以表示为：

char OneSent[]="天上有个太阳，水中有个月亮"；

printfhz（OneSent）;/*printfhz()显示函数*/

用十六进制编辑器（我们用的是UEdit32）察看文件中C语言字符串定义语句为：

63 68 61 72 20 20 4F 6E 65 53 65 6E 74 5B 5D 20 3D 20 22 CC EC C9 CF D3 D0 B8 F6 CC AB D1 F4 A3 AC CB AE D6 D0 D3 D0 B8 F6 D4 C2 C1 C1 22 20 3B 0D 0A

用汇编语言可以表示为：

ONESENT:DB '天上有个太阳，水中有个月亮'，00H

MOV DPTR,ONESENT

LCALL DISPLAY；DISPLAY是显示子程序

用十六进制编辑器察看上面用汇编语言定义字符串的那一条语句为：

4F 4E 45 53 45 4E 54 3A 44 42 20 27 CC EC C9 CF D3 D0 B8 F6 CC AB D1 F4 A3 AC CB AE D6 D0 D3 D0 B8 F6 D4 C2 C1 C1 27 2C 30 30 48 0D 0A

由此可以观察到情况确如前所述。

（2）建立编码字典

编码字典是在扫描的同时逐步建立起来的，每扫描到一个汉字（包括全角符号），即与字典中已有的字符进行比较，如没有重复，是新的字符就顺序存入字典，否则继续扫描，直至文件结属。由于每个字符都是从尾部添加的，它们的序号也是依次递增的，根据序号就可以进行动态编码了。由于显示的汉字一般都得在256个以上，即使进行动态编码，也需要用2字节编码来实现。以MCS51系列单片机和16×16点阵汉字做一优化编码示例：8051的地址指针DPTR是16位指针，由高、低2字节指针DPH、DPL组合而成，如果将存储器按0FFH（256）字节分布，修改DPH即可直接寻址到任一页，修改DPL可寻址该页的任一字节。一个16×16点阵汉字的字模是32字节大小，每页存储器正好能容纳8个汉字字模。可以优化设计动态编码的高字节指向字模的页地址（DPH），低字节指向字模在该页的首地址（DPL）。考虑地址空间的有效分配，将字库的地址放在0A000H以后（程序或数据存储器均可），动态编码的高字节要加上地址有效分配，将字库的地址放在0A000H以后（程序或数据存储器均可），动态编码的高字节要加上地址的页偏移量（大于等于0A0H）；考虑汉字与西文字符的区别，动态编码的低字节也需要加上一个大于或等于0A0H的偏移量。设某汉字在编码字典中的序号为Num，则该汉字的动态编码为：

动态编码高字节=页偏移量+Num/8

动态编码低字节=偏移量+(Num%8)×32    (1)

偏移量一般可设为0A0H。当单片机显示某个汉字时，只需将其动态编码的高字节送DPH，低字节减0A0H后送DPL，即可得到对应字模的地址指针。

（3）提取字模、建立动态字库

汉字机内码与点阵字库的详细关系可参考有关资料，它们存在如下联系：

字模首地址=（（机内码高字节-1）×94+（机内码低字节-1））×N    （2）

注：N为一个汉字点阵字模的字节数。

按照编码字典内容，根据字模首地址，依次取出汉字字模，顺序写入一个二进制文件，即建成动态字库（其它方法略），用烧录器写入EPROM，就可以使用了。

（4）编码改写

机内码是PC机识别处理汉字用的，单片机只能处理我们建立起来的动态编码，还得把程序中汉字的仅机码根据编码字典改成对应的动态编码才行。由于在编写源程序的文本编辑器中看到的是经过系统处理过的字节，看不到汉字的机内码，也无法对其进行改写。根据"汉字识别"一节所述，不经过文本编辑器，直接将动态编码（十六进制数）定改磁盘文件对应位置即可，但是处理过后的汉字在文本编辑器里会显示出乱码。

（5）汉字显示

在明白了动态编码与动态字库中字模的关系后，可以完成按照PC机下汉字显示原理进行单片机下的程序设计，编写前面的函数printhz（）或子程序的DISPLAY，可参考相关资料[4]。
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4 MCS51汉字显示例程

根据上述汉字动态编码方法，我们利用Borland C++编写了PC机预处理程序，将ASM51或C51源程序用PC机预处理后，建立了动态字库和改写了机内码，并且用ASM51写了一个针对MCS51进行优化的子程序DIS_CHAR。它显示一个西文或中文字符，实现过程如图2所示。

西文字符码的显示与流字显示基本相同，将西文字库（仅数字和字符部分）装入程序存储器中，根据ASCII码的值计算出字模首地址，将字符字模依次读出，再送显示即可。

此方案不但可用

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