记一个OLED编程中文显示函数的坑(留意变量数据类型的范围)

国庆中秋这些天没有回汕头，一直留在深圳家里，据说深圳回汕头300公里的路，老爸国庆中秋当天早上10点回去，开了20个小时才到家，也就是第二天才到，于是我就选择不回去了，白天带家人出去吃吃玩玩，晚上就在给客户开发和调试一款手持仪器，顺便把之前报考的MBA国际商务课老师布置的作业写完了;这个国庆中秋可谓过得相当充实，一点都没有浪费！简直棒！下面这幅图来自国庆中秋当前，显示8小时，但是大部分朋友都开了16个小时以上，国庆中秋在高速上度过。

回到正题，客户委托我开发的这款手持仪器屏幕采用的是和小熊派一样的240*240分辨率的TFT显示屏，鉴于职业道德操守与双方协定的保密制度，这里我就不说具体是什么东西了，但是技术其实都是通用的，我们直接用小熊派来模拟这个过程就行了。

LCD屏驱动也是现成的，这里我直接搬了世伟兄(公众号mculover666)的代码，关于怎么编写ST7789的驱动，世伟兄在之前的一篇文章里也写得很详细，包括怎么配置STM32CubeMX，移植他的代码的流程等等全套保姆式服务，不得不佩服啊哈哈，链接如下：

这里注意到，世伟兄没有在这个驱动里实现中文字模的显示，客户的仪器上面是要有中文显示的，于是根据客户的要求，我移植了之前开发积累下来的显示中文字模的代码：

void LCD_ShowChinese(uint16_t x,uint16_t y,uint8_t *s,uint16_t fc,uint16_t bc,uint8_t sizey,uint8_t mode);

这个函数用于显示汉字串，原型如下：

/**********************************************************/
//显示汉字
/******************************************************************************
      函数说明：显示汉字串
      入口数据：x,y显示坐标
                *s 要显示的汉字串
                fc 字的颜色
                bc 字的背景色
                sizey 字号 可选 16 24 32
                mode:  0非叠加模式  1叠加模式
      返回值：  无
******************************************************************************/
void LCD_ShowChinese(uint16_t x,uint16_t y,uint8_t *s,uint16_t fc,uint16_t bc,uint8_t sizey,uint8_t mode)
{
 while(*s!=0)
 {
  if(sizey==12) LCD_ShowChinese12x12(x,y,s,fc,bc,sizey,mode);
  else if(sizey==16) LCD_ShowChinese16x16(x,y,s,fc,bc,sizey,mode);
  else if(sizey==24) LCD_ShowChinese24x24(x,y,s,fc,bc,sizey,mode);
  else if(sizey==32) LCD_ShowChinese32x32(x,y,s,fc,bc,sizey,mode);
  else if(sizey==48) LCD_ShowChinese48x48(x,y,s,fc,bc,sizey,mode);
  else if(sizey==64) LCD_ShowChinese64x64(x,y,s,fc,bc,sizey,mode);
  else return;
  s+=2;
  x+=sizey;
 }
}

这样，通过传入字号参数，我们可以灵活根据项目需求配置显示不同字号的中文字体，这里我配置了12、16、24、32、48、64规格的字体，以显示单个12*12字号为例，详细函数实现如下：

/******************************************************************************
      函数说明：显示单个12x12汉字
      入口数据：x,y显示坐标
                *s 要显示的汉字
                fc 字的颜色
                bc 字的背景色
                sizey 字号
                mode:  0非叠加模式  1叠加模式
      返回值：  无
******************************************************************************/
void LCD_ShowChinese12x12(uint16_t x,uint16_t y,uint8_t *s,uint16_t fc,uint16_t bc,uint8_t sizey,uint8_t mode)
{
 uint8_t i,j,m=0;
 uint16_t k;
 uint16_t HZnum;//汉字数目
 uint16_t TypefaceNum;//一个字符所占字节大小
 uint16_t x0=x;
 TypefaceNum=(sizey/8+((sizey%8)?1:0))*sizey;
                          
 HZnum=sizeof(tfont12)/sizeof(typFNT_GB12); //统计汉字数目
 for(k=0;k<HZnum;k++) 
 {
  if((tfont12[k].Index[0]==*(s))&&(tfont12[k].Index[1]==*(s+1)))
  {  
   LCD_Address_Set(x,y,x+sizey-1,y+sizey-1);
   for(i=0;i<TypefaceNum;i++)
   {
    for(j=0;j<8;j++)
    { 
     if(!mode)//非叠加方式
     {
      if(tfont12[k].Msk[i]&(0x01<<j))LCD_Write_Data(fc);
      else LCD_Write_Data(bc);
      m++;
      if(m%sizey==0)
      {
       m=0;
       break;
      }
     }
     else//叠加方式
     {
      if(tfont12[k].Msk[i]&(0x01<<j)) LCD_Draw_ColorPoint(x,y,fc);//画一个点
      x++;
      if((x-x0)==sizey)
      {
       x=x0;
       y++;
       break;
      }
     }
    }
   }
  }       
  continue;  //查找到对应点阵字库立即退出，防止多个汉字重复取模带来影响
 }
} 

这个函数其实就是从软件生成的字模表里将对应汉字的字库找出来，所谓的字模表是由一个定义好的结构体组成，结构体中有两个分量，第一个是要显示的汉字，第二个是该汉字的字库，该函数就是将对应汉字的字库数据一个字节一个字节取出来然后发送到LCD显示屏上实现刷屏，由于加上了颜色分量，所以我们看到直观的就是以某个颜色分量体现的字体显示，12*12的字模表的数据结构定义如下：

typedef struct 
{
 unsigned char Index[2]; //汉字内码索引
 unsigned char Msk[24];  // 点阵码数据
}typFNT_GB12; 

这个点阵码数据又是怎么生成的呢？以生成黑体字为例，打开PCtoLCD2002软件，设置字模生成参数：

然后我们将生成的复制到字模表对应的数组里就可以啦：

typedef struct 
{
 unsigned char Index[2]; 
 unsigned char Msk[24];
}typFNT_GB12; 

const typFNT_GB12 tfont12[]={
//中(0) 景(1) 园(2) 电(3) 子(4)
"中",0x60,0x00,0x20,0x00,0x20,0x00,0xFE,0x07,0x22,0x04,0x22,0x04,0xFE,0x07,0x22,0x04,
0x20,0x00,0x20,0x00,0x20,0x00,0x00,0x00,/*"中",0*/
 
"景",0xFC,0x03,0x04,0x02,0xFC,0x03,0xFC,0x03,0x20,0x00,0xFE,0x07,0xF8,0x03,0x04,0x02,
0xF8,0x01,0x58,0x03,0x66,0x04,0x00,0x00,/*"景",1*/
 
"园",0x00,0x00,0xFE,0x07,0xF2,0x05,0x02,0x04,0xFA,0x05,0x52,0x04,0x52,0x04,0x52,0x07,
0x8A,0x05,0x02,0x04,0xFE,0x07,0x00,0x00,/*"园",2*/

"电",0x20,0x00,0x20,0x00,0xFE,0x03,0x22,0x02,0x22,0x02,0xFE,0x03,0x22,0x02,0xFE,0x03,
0x22,0x00,0x20,0x04,0xE0,0x07,0x00,0x00,/*"电",3*/

"子",0x00,0x00,0xFC,0x03,0x80,0x01,0x60,0x00,0x20,0x00,0xFE,0x07,0x20,0x00,0x20,0x00,
0x20,0x00,0x20,0x00,0x30,0x00,0x00,0x00,/*"子",4*/
};

Msk中的24代表一个字对应字库需要占用24个字节的内存，在main函数中编写显示字符串"中景园电子"的代码，如下所示：

下载到小熊派开发板上，以下就是我们最后看到生成的效果，

这简直太小了，不刺激，于是照葫芦画瓢，依次编写了16*16、24*24、32*32、48*48、64*64这些常用的中文字库，一起显示看看效果如何，结果如下：

咦，怎么感觉前三个12*12、24*24、32*32这些都没问题，48*48、64*64显示就乱了呢？？？What???(黑人问号？)

仔细对比48*48、64*64两个函数，写法和找字模的方法与前几个都是一样的，只是字模表做了更改，但原理都是一样的啊!实在看不出问题出在哪？于是请教了正念兄(微信公众号：嵌入式大杂烩)号主，正念兄也动手做了下实验，而他那边显示是对的，只是显示的函数的编写方法和我的不一样，但是原理是一样的。

经过我们的讨论结果，以及正念兄在他那边随便拿了一个TFT屏测试的结果后，我恍然大悟，可能是数据类型的问题！到底是哪个数据类型导致显示错乱了呢？我们来单独看看显示48*48中文的函数：

/******************************************************************************
      函数说明：显示单个48x48汉字
      入口数据：x,y显示坐标
                *s 要显示的汉字
                fc 字的颜色
                bc 字的背景色
                sizey 字号
                mode:  0非叠加模式  1叠加模式
      返回值：  无
******************************************************************************/
void LCD_ShowChinese48x48(uint16_t x,uint16_t y,uint8_t *s,uint16_t fc,uint16_t bc,uint8_t sizey,uint8_t mode)
{
 uint8_t i,j,m=0;
 uint16_t k;
 uint16_t HZnum;//汉字数目
 uint16_t TypefaceNum;//一个字符所占字节大小
 uint16_t x0=x;
 TypefaceNum=(sizey/8+((sizey%8)?1:0))*sizey;
 printf("TypefaceNum:%d\n",TypefaceNum);
 HZnum=sizeof(tfont48)/sizeof(typFNT_GB48); //统计汉字数目
 for(k=0;k<HZnum;k++) 
 {
  if ((tfont48[k].Index[0]==*(s))&&(tfont48[k].Index[1]==*(s+1)))
  {  
   LCD_Address_Set(x,y,x+sizey-1,y+sizey-1);
   for(i=0;i<TypefaceNum;i++)
   {
    for(j=0;j<8;j++)
    { 
     if(!mode)//非叠加方式
     {
      if(tfont48[k].Msk[i]&(0x01<<j))LCD_Write_Data(fc);
      else LCD_Write_Data(bc);
      m++;
      if(m%sizey==0)
      {
       m=0;
       break;
      }
     }
     else//叠加方式
     {
      if(tfont48[k].Msk[i]&(0x01<<j)) LCD_Draw_ColorPoint(x,y,fc);//画一个点
      x++;
      if((x-x0)==sizey)
      {
       x=x0;
       y++;
       break;
      }
     }
    }
   }
  }       
  continue;  //查找到对应点阵字库立即退出，防止多个汉字重复取模带来影响
 }
}

经过一段时间单步调试后，我开始怀疑i变量的数据类型(uint8_t)越界了，结果通过printf一打，还真的是这样：

然后我把48*48以及64*64这两个中文显示函数里的uint8_t统一修改为uint16_t后，显示正常了：

我相信有不少朋友也遇到过我遇到的这个坑，做嵌入式(指Linux端)的我们平常都是很豪迈的用int、short、long这样的类型，然而MCU上由于资源紧张，没办法那么豪迈，于是定义合适的数据类型就显得尤为重要了，不得不说，基础还是很重要的，留一张表，再次碰到类似这样的问题希望能够立马在脑海中反应过来。

本节代码已同步到码云的代码仓库中：

获取方法如下：

1、新建一个文件夹

2、使用git clone远程获取小熊派所有案例代码

我还将之前做的一些项目以及练习例程在近期内全部上传完毕，与大家一起分享交流：

公众号粉丝福利时刻

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