单片机也可以轻松玩转UTF-8码和TTF字体了

【说在前面的话】

随着科技的进步，很多嵌入式产品都有了一块屏幕（号称智能）并且走出了国门，迈向了世界。那么，问题来了，这种设备是怎么支持各国文字的呢？带着这个问题，往下看文章你就会发现原来这个也很简单。

【UTF-8码简介】

要让智能设备支持各国不同的文字，首先得有支持全球文字的编码集，时下最出名的要数UTF-8码了。它一种可变长度字符编码，使用1~4字节为每个字符编码，由此它可以用来表示Unicode标准中的任何字符，而且仍与ASCII码相兼容。

有了国际范的UTF-8码，如果我们再有一个支持UTF-8码的字库，那显示各国的文字就很简单了。接下来就讲一下怎么制作一个支持UTF-8码的字库(当然这个并不是包含所有的字符，而是只覆盖所需的就可以了)

【制作UTF-8码字库】

要制作字库，肯定是要找一个现成的取模工具了（这种工具网上有很多），今天我们就使用Arm-2D提供的一个python小工具来制作UTF-8码的字库，下载最新的Arm-2D，你就会看到在Acceleration下有一个ttf2c.py文件，如下图

有了这个工具，我们就看看怎么使用它来制作字库文件。

【准备工作】

首先，你的电脑中要安装了Python3，并且安装了下面两个软件包（freetype-py和numpy）

pip install freetype-py

然后从网上或者电脑C:\Windows\Fonts文件夹下找到一个后缀名为TTF的字体文件，如下

【制作字库】

接下来就用ttf2c.py制作字库，它的使用在官方文档中也有，如下

当然，你也可以用【-h】指令来查看它的使用方法，如下图

我们使用的指令为：python3 ttf2c.py -h
【-i】为后缀TTF文件
【-t】为txt文件，里面为我们要生成字库的所有字符
【-n】为我们生成的字库起名字，可以不写（默认为ARM_2D_FONT_UTF8）
【-o】就是输出的字库文件
【-p】为字体大小（比如30个像素、50个像素）
【-s】可以设置生成的字库为A1、A2、A4、A8，（默认会生成所有的类型）。其中A1所占的flash空间是最小的，A2、A4、A8还支持字体透明度哦。

如果你还不知道什么是A1、A2、A4、A8字体，可以看看下面这篇文章

【玩转Arm-2D】九、将“活字印刷术”进行到底之自定义A4字体

好，那我们现在就用这个工具生成一个字库试试，首先新建一个txt文件，输入我们要生成字库的所有字符，如下

在cc.txt文件中输入的字符为“嵌入式小书虫”，待会就会生成对应的字库文件。

生成字库的指令如下

此时就会生成字库文件qrsxsc.c，如下图

有了字库文件，显示字符就很简单了。

【显示UTF-8码的文字】

使用Arm-2D来显示自定义字库中的文字也很简单，首先声明一下我们生成的字库，以A8为例，如下

extern struct {

然后就可以使用这个字库啦( * ￣︶￣)，很简单，代码如下

arm_lcd_text_set_font(&ARM_2D_FONT_UTF8_A8);

第1行就是设置我们的字库
第2行为设置字符显示的区域，NULL为整个屏幕
第3行为设置字体颜色
第4行为设置在第几行第几列进行显示字符
第5行为设置字体的透明度
最后调用arm_lcd_printf函数就可以了

注意：此时，把程序下载进去，可能屏幕不会显示“嵌入式小书虫”这几个字哦！

这是因为我们的字库是UTF-8编码的，而你在keil MDK中可能设置的是GB2312编码集哦，所以当屏幕没有显示出我们想要的字符时，要记得修改一下编码集，如下

点击小扳手进行设置，如下

好了，这样屏幕中就可以显示我们的字符了。接下来再讲一下怎么显示中英文切换，今天的重点就是这个哦。视频演示如下

看起来很简单，但是值得一说的是我们使用了Arm-2D提供的arm_lcd_print_banner 函数，它可以方便我们在指定的区域内居中显示字符串，如下图

程序如下

arm_2d_region_t myRegions={

第1个参数就是要显示的字符串
第2个参数为字符串显示的区域
第3个参数就是要使用的字体

怎么样，使用还是很简单吧，O(∩_∩)O哈哈~

其实banner还有2个不同的版本（不同的参数）哦！

如果我们已经设置好了字体，第3个参数是可以省略的，如下

arm_lcd_print_banner("雷阵雨",myRegions);

如此，上面的代码也可以改写成这样，如下

arm_lcd_text_set_font((arm_2d_font_t*)&ARM_2D_FONT_UTF8_A8);

同样的，第二个参数也可以省略，如下

arm_lcd_print_banner("雷阵雨");

那这个只有一个参数，没有设置区域，它会在哪里居中呢？

哈哈，此时如果只传一个参数，它就会默认在屏幕中间显示字符串。

是不是觉得banner这个函数就是专门为支持各国不同的文字量身定做的，使我们可以轻松实现多国语言的切换( * ￣︶￣)

当然，使用很简单，那是因为Arm-2D都为我们制作好了，其实TTF字体里面还有很多Bearing（_字体大小、水平预留值等_），如下图

这些Arm-2D都为我们做好了，感兴趣的可以看源码哈(*￣︶￣)，这里我们就不讲了。

不过还有一个关于字符显示的API函数需要简单介绍一下，就是提取一行字符串尺寸的函数，如下

arm_2d_size_t StringSize = arm_lcd_get_string_line_box("雷阵雨",&ARM_2D_FONT_UTF8_A8);

arm_lcd_get_string_line_box这个函数可以帮我们计算出给定字体给定字符串的一行的尺寸，这样就可以精确控制字符串位置（方便进行对齐哦），在banner函数中就使用了此函数，它的妙用还期待大家进行开发( * ￣︶￣)

【温故知新】

对了，大家有没有发现，视频中的闪电由明变暗然后又变明（好像在呼吸），这个是怎么实现的呢？

其实这个还是用了上一篇文章讲过的知识，使用了arm_2d_helper_time_cos_slider，程序如下

uint8_t opacity = 0;

在frame_start函数中调用，使iResult的取值按照cos函数变化，其取值范围为0~255，然后赋值给opacity，使闪电图片的透明度按照cos曲线变化
最后在绘制函数中按照计算出来的透明度进行绘制就可以了，如下

 arm_2dp_rgb565_tile_copy_with_colour_keying_and_opacity(NULL,

倒数第2个参数就是透明度哦

好了，到这里今天的内容就讲完了。欢迎大家和我一起玩转Arm-2D，我们的口号是：一起玩，一起玩才更好玩。下期精彩继续（任意弧度的圆环进度条）。。。

原文：裸机思维
作者：FledgingSu 支离苏

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