linux点阵ascii像素字体,点阵字体显示系列之一:ASCII码字库的显示
起因:
早在阅读tslib源代码时就注意到里面有font_8x8.c和font_8x16.c两个文件(后来才得知,它们来自Linux内核,具体目录是./drivers/video/console),它们包含了在屏幕上显示所需的所有字符(当然,是可打印字符),由此也看了一下tslib显示字符的代码。对将来在触摸屏上显示汉字有所帮助,——这是后话,暂且按下不提。
上面所说的字符当然是ASCII码了,这种编码学过计算机的人可能会很熟悉,就不多讲了。本文所述者,就是通过ASCII码字库文件(网上有下载)和上面提到的其中之一的文件在终端上显示ASCII字符。这也为研究汉字显示打下基础(此为假话,写文章及做作所需也,实际上本文作者是先研究汉字显示再研究ASCII码显示的,勿模仿,切切)。
本文中使用的字库是8x16,每个字符占用内存空间为16字节(后面不再提及),文中显示字符所做工作有下面几步(显示汉字也差不多,当然,这又是后话 ):
1、打开字库文件(似乎是废话);
2、计算出要打印的字符在字库文件中的偏移量(亦即网上所说的“寻址”);
3、将这个偏移地址的数据(16字节)读取缓冲区中;
4、显示这个缓冲区,为1者打印,为0者留空。(由于是在终端上显示,因此,可以使用如“#”、“*”等字符代替。)
先说说如何找到某个字符在字库文件中的偏移量。字库里的字符排序是符合ASCII码顺序的,而每个字符占16字节,因此,将要打印的字符与16相乘,便得到这个字符在字库中的位置了,这个位置之后的16个字节的数据,就是这个字符了。比如大写字母“A”,十六进制是0x41(“A”还是十进制的65、八进制的101,其实都是一回事),它与0x10(十进制的16)相乘,得到0x410(计算机中使用十六进制十分方便,对于某些试题要求计算出某地址的十进制,我表示不理解,既不直观,又不方便,还容易出错)。使用十六进制编辑器(用UE相信会更方便些)查看这个偏移量,会发现有如下数据:
$ hexdump -C ../HZK/ASC16 | grep 410
00000410 00 00 10 38 6c c6 c6 fe c6 c6 c6 c6 00 00 00 00 |...8l...........|
所谓的字库,里面就是一些二进制数据。我们看看上面得到“A”的16个字节数据显示效果是怎样的。将上面的十六进制数据按二进制输出,一个字节一行,共占16行,如下:
00000000
00000000
00010000
00111000
01101100
11000110
11000110
11111110
11000110
11000110
11000110
11000110
00000000
00000000
00000000
00000000
不直观,将出现0的地方留空,则变成如下形状(受网页影响,为美观起见进行调整,虽非实际中二进制所示,但形状是一致的):
1
111
11 11
11 11
11 11
1111111
11 11
11 11
11 11
11 11
上面的便是传说中的“A”了。
下面就用代码读取字库信息,并显示出来。完整代码如下:
/***************************************************
源代码文件编码:ANSI
测试环境编码:zh_CN.UTF-8、zh_CN.gd2312
* ************************************************/
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#ifdef DEBUG
#define debug(fmt, ...) printf(fmt, #__VA_ARGS__)
#else
#define debug(fmt, ...)
#endif
void display_font_ascii(
char *asc)
{
int i, j;
debug(
"=================/n");
for(i=
0;i<
16;i++)
{
for(j=
0;j<
8;j++)
{
/* 逐位相与,为1者打印“*”,否则打印空格 */
if(asc[i] & (
0x80>>j))
printf(
"*");
else
printf(
" ");
}
printf(
"/n");
}
debug(
"=================/n");
}
int main()
{
int i;
unsigned
char *p;
unsigned
char asciicode[] =
"Ab";
unsigned
long offset;
FILE *asc;
char ascii[
16];
if((asc=fopen(
"ASC16",
"rb"))==NULL)
{
perror(
"Can't Open ASC16");
exit(
0);
}
/* ASCII字库文件 */
for (i =
0; i <
sizeof(asciicode)-
1; i++)
{
debug(
"%c %x/n", asciicode[i], asciicode[i]);
/* 打印数值 */
offset = asciicode[i]*
16;
debug(
"offset: %x/n", offset);
/* 打印偏移量 */
fseek(asc,offset,SEEK_SET);
fread(ascii,
16,
1,asc);
/* 读取16字节 */
display_font_ascii(ascii);
/* 显示 */
}
fclose(asc);
return
0;
}
由于是示意性代码,不必纠结于代码优化、代码风格等等问题。效果(同样进行了调整)如下:
$ ./a.out
*
***
** **
** **
** **
*******
** **
** **
** **
** **
***
**
**
****
** **
** **
** **
** **
** **
*****
还有另一种方法,不读取字库,而是将所有的字符存放于某个数组中,比如像font_8x16.c文件中的fontdata_8x16数组。这里假设数组为ascii_code,那么,上面的代码只需修改一小部分,如下:
for (i = 0; i < sizeof(asciicode)-1; i++)
{
debug("%c %x/n", asciicode[i], asciicode[i]);
offset = asciicode[i]* 16; // 寻址
p = ascii_code+offset; // 查找字符在ascii_code数组中的偏移量
debug("offset: %x/n", offset);
display_font_ascii(p);
}
效果是一样的,所不同的是,前一种方法需要读取字库文件,后一种方法直接在内存中读取,完整的ASCII码占用空间为4KB。不过,ASCII中可打印的字符共96个(经过认真数那些可打印的字符,发现实际上是95个(即32号到126号),这里将127号算上了,具体的请搜索一下ASCII),占用空间为96*16,即1536字节。由于前面0x20(即32)个字符在显示中没有用到,因此是可以去掉的,这样一来,寻址方式又稍有不同,如下:
for (i = 0; i < sizeof(asciicode)-1; i++)
{
debug("%c %x/n", asciicode[i], asciicode[i]);
offset = (asciicode[i] - 0x20 )* 16; // 寻址
p = ascii_code+offset; // 查找字符在ascii_code数组中的偏移量
debug("offset: %x/n", offset);
display_font_ascii(p);
}
由于文中涉及知识、代码、字库文件都可以在网络上找到,因此文中就不提供下载了。
资料:
1、ASCII码字库,有多种形式,如8*16、8*12,名称为ASC12、ASC16,搜索一下就能找到。
2、“字库数组”,可以在Linux内核源代码的./drivers/video/console目录下找到很多相关代码文件,如font_8x8.c、font_8x16.c、font_sun8x16.c等等。像font_8x16.c文件,代码中说是由cpi2fnt这个东西产生的,但搜索一下,没什么介绍,英文的又不想去看,对这个东西也就不了解了。
3、可以搜索一下字库生成工具,用这些工具可以生成需要的字库。
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