数码相框_电子书之代码阅读及编写（7）

在LCD显示任意编码的文本文件，类似电子书

怎样在LCD上显示文件：

需要哪几个文件？

1、顶部文件

通过main.c分析命令行的操作，然后初始化各个管理文件下的结构体，比如DisplayInit();

然后进入draw.c，在draw.c里按顺序调用3个管理文件，并控制显示。

2、encoding_manager.c管理文件

管理4个编码子文件：utf-8.c，utf-16be.c，utf-16le.c，ascii.c

比如utf-8.c：判断某个文件是否以0xEF，0xBB，0xBF开头，若是，则接下来通过utf-8规律，来转换字节编码

3、font_maneger.c管理文件

管理3个字体子文件：ascii.c（英文点阵），gbk.c（中文点阵），freetype（矢量字体）

用来将获取的字符编码转换为点阵信息。

4、disp_manager.c管理文件

管理2个显示文件：fb.c（LCD显示） crt.c（串口显示）

主要负责将点阵信息发送到显存或串口上。

在3个管理.h头文件里，声明3个不同的结构体

T_DispOpr：显示操作结构体

T_FontOpr：字体操作结构体

T_EncodingOpr：编码操作结构体

5、首先来写显示部分

fb.c需要用到fb初始化函数，以及显示像素函数，当我们换页时，还需要一个清屏函数，所以有3个函数

typedef struct DispOpr {char *name;int iXres;                      //x像素个数int iYres;                       //y像素个数int iBpp;                       //每个像素多少位int (*DeviceInit)(void);    //该函数对于fb.c,是用来打开/dev/fb0,获取var和fix,然后mmapint (*ShowPixel)(int iPenX, int iPenY, unsigned int dwColor); //显示一个像素点int (*CleanScreen)(void);                     //清屏struct DispOpr *ptNext;         //指向下一个注册的T_DispOpr结构体
}T_DispOpr, *PT_DispOpr;

在disp_managet.c里

定义一个空链表：static PT_DispOpr g_ptDispOprHead = NULL;

写一个Register DispOpr()函数，子文件通过调用该函数来注册到链表g_ptDispOprHead里

在disp_manager.c里

定义一个DisplayInit()函数，用来被main.c初始化时调用。

在fb.c里定义g_tFBOpr：

static T_DispOpr g_tFBOpr = {.name        = "fb",.DeviceInit  = FBDeviceInit,    //该函数打开/dev/fb0,然后获取fix和var成员,来mmap().ShowPixel   = FBShowPixel,     //该函数根据x,y,color这3个函数参数,来显示一个像素点.CleanScreen = FBCleanScreen,   //该函数,通过memset来将显存清0
};

并定义一个FBInit()函数，将结构体g_tFBOpr注册到g_ptDispOprHead链表里：

int FBInit(void)
{return RegisterDispOpr(&g_tFBOpr);
}

由于FBInit()被disp_managet.c文件的disp_manager.c文件的DisplayInit()调用，所以不能写static了。

6、写字体部分

和显示部分思路一样，在fonts_managet.h里的声明了两个结构体，如下所示：

typedef struct FontBitMap {int iXLeft;         //文字最左边X坐标int iYTop;         //文字最顶部Y坐标int iXMax;        //文字的一行像素有多大int iYMax;       //文字的一列像素有多大int iBpp;       //像素格式int iPitch;   /* 对于单色位图, 两行象素之间的跨度,比如8*16,则跨度是8(文字的一行像素有8位) */int iCurOriginX;    //当前原点x坐标int iCurOriginY;    //当前原点y坐标int iNextOriginX;   //下个文字的原点x坐标int iNextOriginY;   //下个文字的原点y坐标unsigned char *pucBuffer;   //存放文字的像素数据
}T_FontBitMap, *PT_FontBitMap;

typedef struct FontOpr {char *name;int (*FontInit)(char *pcFontFile, unsigned int dwFontSize);   //初始化字体文件int (*GetFontBitmap)(unsigned int dwCode, PT_FontBitMap ptFontBitMap);  //根据dwCode编码获取字体位图,并将信息(坐标,数据,格式等)存到ptFontBitMap里struct FontOpr *ptNext;
}T_FontOpr, *PT_FontOpr;

在fonts_manager.c里

定义一个空链表：static PT_FontOpr g_ptFontOprHead = NULL;

写一个RegisterFontOpr()函数，子文件通过调用该函数来注册到链表g_ptFontOprHead里

写一个GetFontOpr()函数，用来获取字体的name

写一个FontsInit()函数，用来被main.c初始化时调用：

int FontsInit(void)
{int iError;iError = ASCIIInit();              //调用./fonts/ascii.c里的ASCIIInit()函数if (iError){DBG_PRINTF("ASCIIInit error!\n");return -1;}iError = GBKInit();   //调用./fonts/gbk.c里的GBKInit ()函数if (iError){DBG_PRINTF("GBKInit error!\n");return -1;}iError = FreeTypeInit();  //调用./fonts/freetype.c里的FreeTypeInit ()函数if (iError){DBG_PRINTF("FreeTypeInit error!\n");return -1;}return 0;
}

写一个GetFontOpr()函数，该函数被编码文件调用，来使编码文件与字体关联起来，比如通过utf-8编码找到对应的freetype字体。

写字体文件，以freetype.c（矢量字体）为例

首先定义一个T_FontOpr结构体

定义FreeTypeFontInit成员函数，初始化freetype库，设置字体大小等

定义GetFontBitmap成员函数，FT_Load_Char()转换位图，保存在PT_FontBitMap里

具体内容如下：

#include <config.h>
#include <fonts_manager.h>
#include <ft2build.h>
#include FT_FREETYPE_H
#include FT_GLYPH_Hstatic int FreeTypeFontInit(char *pcFontFile, unsigned int dwFontSize);
static int FreeTypeGetFontBitmap(unsigned int dwCode, PT_FontBitMap ptFontBitMap);static T_FontOpr g_tFreeTypeFontOpr = {.name          = "freetype",.FontInit      = FreeTypeFontInit,.GetFontBitmap = FreeTypeGetFontBitmap,
};static FT_Library g_tLibrary;
static FT_Face g_tFace;
static FT_GlyphSlot g_tSlot;static int FreeTypeFontInit(char *pcFontFile, unsigned int dwFontSize)
{int iError;/* 显示矢量字体 */iError = FT_Init_FreeType(&g_tLibrary );                       /* initialize library *//* error handling omitted */if (iError){DBG_PRINTF("FT_Init_FreeType failed\n");return -1;}iError = FT_New_Face(g_tLibrary, pcFontFile, 0, &g_tFace); /* create face object *//* error handling omitted */if (iError){DBG_PRINTF("FT_Init_FreeType failed\n");          return -1;}g_tSlot = g_tFace->glyph;iError = FT_Set_Pixel_Sizes(g_tFace, dwFontSize, 0);if (iError){DBG_PRINTF("FT_Set_Pixel_Sizes failed : %d\n", dwFontSize);return -1;}return 0;
}static int FreeTypeGetFontBitmap(unsigned int dwCode, PT_FontBitMap ptFontBitMap)
{int iError;int iPenX = ptFontBitMap->iCurOriginX;     //初始值为:0  dwFontSizeint iPenY = ptFontBitMap->iCurOriginY;
#if 0FT_Vector tPen;tPen.x = 0;tPen.y = 0;/* set transformation */FT_Set_Transform(g_tFace, 0, &tPen);
#endif/* load glyph image into the slot (erase previous one) *///iError = FT_Load_Char(g_tFace, dwCode, FT_LOAD_RENDER );iError = FT_Load_Char(g_tFace, dwCode, FT_LOAD_RENDER | FT_LOAD_MONOCHROME);if (iError){DBG_PRINTF("FT_Load_Char error for code : 0x%x\n", dwCode);return -1;}//DBG_PRINTF("iPenX = %d, iPenY = %d, bitmap_left = %d, bitmap_top = %d, width = %d, rows = %d\n", iPenX, iPenY, g_tSlot->bitmap_left, g_tSlot->bitmap_top, g_tSlot->bitmap.width, g_tSlot->bitmap.rows);/*笛卡尔坐标的左上角是(bitmap_left,bitmap_top),对应LCD的左上角是(Y+bitmap_left,Y-bitmap_top)*/ptFontBitMap->iXLeft    = iPenX + g_tSlot->bitmap_left;ptFontBitMap->iYTop     = iPenY - g_tSlot->bitmap_top;ptFontBitMap->iXMax     = ptFontBitMap->iXLeft + g_tSlot->bitmap.width;ptFontBitMap->iYMax     = ptFontBitMap->iYTop  + g_tSlot->bitmap.rows;ptFontBitMap->iBpp      = 1;ptFontBitMap->iPitch    = g_tSlot->bitmap.pitch;ptFontBitMap->pucBuffer = g_tSlot->bitmap.buffer;ptFontBitMap->iNextOriginX = iPenX + g_tSlot->advance.x / 64;ptFontBitMap->iNextOriginY = iPenY;//DBG_PRINTF("iXLeft = %d, iYTop = %d, iXMax = %d, iYMax = %d, iNextOriginX = %d, iNextOriginY = %d\n", ptFontBitMap->iXLeft, ptFontBitMap->iYTop, ptFontBitMap->iXMax, ptFontBitMap->iYMax, ptFontBitMap->iNextOriginX, ptFontBitMap->iNextOriginY);return 0;
}int FreeTypeInit(void)
{return RegisterFontOpr(&g_tFreeTypeFontOpr);
}

7、写编码部分

在encoding_managet.h里的T_EncodingOpr结构体，声明如下：

typedef struct EncodingOpr {char *name;int iHeadLen;                                       //文件以多少字节开头PT_FontOpr aptFontOprSupported[4]; //指针数组,用来存放支持该编码的字体结构体,以后就通过这个来显示文字int (*isSupport)(unsigned char *pucBufHead);  //该函数判断要显示的文件是否支持XX格式int (*GetCodeFrmBuf)(unsigned char *pucBufStart, unsigned char *pucBufEnd, unsigned int *pdwCode);             //将文件里的字节转为编码,存到*pdwCode里struct EncodingOpr *ptNext;                    //链表
}T_EncodingOpr, *PT_EncodingOpr;

在encoding_manager.c里

定义一个空链表：static PT_EncodingOpr g_ptEncodingOprHeaad = NULL

写一个RegisterEncodingOpr()函数，子文件通过调用该函数来注册到链表g_ptEncodingOprHead里

写一个SelectEncodingOprForFile()函数，通过链表来找isSupport()成员函数，判断要显示的文字支持哪种格式

写一个EncodingInit()函数，调用每个编码文件的init()函数，里面会初始化编码T_EncodingOpr结构体，并添加编码所支持的文字结构体

写编码文件，以utf-8.c为例

比如：

对于ansi.c（编码文件），其实就是GBK编码，ascii占1字节，使用ascii点阵库，汉字占2字节，使用HZK16汉字库。

对于utf-8.c（编码文件），ascii只占1字节，使用ascii点阵库，而汉字占2~4字节，由于freetype字库默认支持的是utf-16格式，所以需要utf-8转换为utf-16后，再使用freetype字库，转换如下图所示：

8、写draw.c

8.1 首先定义一个T_PageDesc结构体

用来控制分页换行用，需要用到双向链表

typedef struct PageDesc {int iPage;                                                  //当前页数unsigned char *pucLcdFirstPosAtFile;            //在LCD上第一个字符位置位于在文件哪个位置unsigned char *pucLcdNextPageFirstPosAtFile; //下一页的LCD上第一个字符位置位于文件哪位置struct PageDesc *ptPrePage;     //上一页链表,指向上一个T_PageDesc结构体struct PageDesc *ptNextPage;     //下一页链表,指向下一个T_PageDesc结构体} T_PageDesc, *PT_PageDesc;

8.2 写一个OpenTextFile()函数

用来打开文本文件，然后mmap()，并判断支持哪种编码，并获取文件第一个字符位置

static int g_iFdTextFile;                       //文件描述符
static unsigned char *g_pucTextFileMem;         //内存映射基地址
static unsigned char *g_pucTextFileMemEnd;      //内存映射结尾地址
static PT_EncodingOpr g_ptEncodingOprForFile;   //用来指向该文件支持的编码EncodingOpr结构体static unsigned char *g_pucLcdFirstPosAtFile;            //第一个字符位于文件的位置
int OpenTextFile(char *pcFileName)
{g_iFdTextFile = open(pcFileName, O_RDONLY);... ...if(fstat(g_iFdTextFile, &tStat)){DBG_PRINTF("can't get fstat\n");return -1;}
g_pucTextFileMem = (unsigned char *)mmap(NULL , tStat.st_size, PROT_READ, MAP_SHARED, g_iFdTextFile, 0);
g_pucTextFileMemEnd = g_pucTextFileMem + tStat.st_size;   g_ptEncodingOprForFile = SelectEncodingOprForFile(g_pucTextFileMem); //获取支持的编码格式if (g_ptEncodingOprForFile){g_pucLcdFirstPosAtFile = g_pucTextFileMem + g_ptEncodingOprForFile->iHeadLen; //去掉文件编码前缀的开头位置return 0;}else{return -1;}
}

8.3 写一个ShowOnePage()显示一页函数

首先设置原点xy为(0, fontsize)，通过编码结构体的成员函数获取编码，判断编码是否为\r \n \t，然后通过字体结构体的成员函数将编码转换为位图，然后判断是否换行，满页，最后显示

8.4 写一个SetTextDetail()函数

通过支持的编码，来设置HZK，freetype，ascii字体文件，以及字体大小，供给main.c调用

9、写main.c

main.c主要用来通过main.c分析命令行的操作，然后初始化各个管理文件下的结构体，比如DisplayInit()；

命令行：

./show_file   [-l] [-s Size] [-d Dispshow] [-f freetype_font_file] [-h HZK] <text_file>//-l  :列出选项//-s  :设置文字大小//-d :选择显示到哪里,是fb还是crt//-f  :指定矢量文字文件位置//-h  :指定汉字库文件位置// text_file:指定要显示哪个文件

main.c流程：

1、通过getopt(argc, argv, "ls:f:h:d:")来解析命令行，获取每个选项后的参数

2、然后调用管理文件的初始化函数，去初始化显示文件fb.c，字体文件freetype.c,gbk.c等，以及添加链表，比如：iError = DisplayInit();//最终调用FBInit();->RegisterDispOpr(&g_tFBOpr);

3、因为optind等于<text_file>位置，所以通过optind打开<text_file>文件：

strncpy(acTextFile, argv[optind], 128);acTextFile[127] = '\0';
iError = OpenTextFile(acTextFile);        //里面进行mmap(),并获取该文件所支持的编码结构体

4、设置文本细节（HZK库，freetype库，文字大小）

iError = SetTextDetail(acHzkFile, acFreetypeFile, dwFontSize);   //该函数位于draw.c

5、调用SelectAndInitDisplay()函数，通过[-d Dispshow]来从g_ptDisOprHead显示链表里，找到name相同的结构体，并放入g_ptDispOpr结构体，然后执行g_ptDispOpr->DeviceInit();来初始化LCD

iError = SelectAndInitDisplay(acDisplay);

6、调用ShowNextPage()显示第一页

7、然后进入while(1)里，通过getchar()来获取命令行参数

输入n，则调用ShowNextPage(),显示下一页

输入u，则调用ShowNextPage(),显示上一页

输入q退出

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