点阵汉字的字模读取与显示串口文件传输

汉字的字模读取与显示

一.汉字点阵字库原理

1.汉字编码

（1）区位码
·国标GD2312-80中，所有的国标汉字及符号分配在94行，94列的方阵中
·方阵的每一行称为一个“区”，编号为01区到94区；每一列称为一个“位”，编号为01到94位
·方阵中的每一个汉字和符号所在的区号和位号组合在一起形成的四个区拉伯数字就是他们的区位码

（2）机内码
高位字节=区码+20H+80H（或区码+AOH）
低位字节=位码+20H+80H（或位码+AOH）
由于汉字的区码和位码的取值范围的十六进制均为01H~5EH（即十进制的01 ~49），所以汉字的高字节与低字节的取值范围则为A1H ~FEH(即十进制的161 ~254)

2.点阵字库结构

（1）点阵字库储存

在汉字的点阵字库中，每个字节的每个位都代表一个汉字的一个点，每个汉
字都是由一个矩形的点阵组成，0 代表没有，1 代表有点。
字库根据字节所表示点的不同有分为横向矩阵和纵向矩阵，目前多数的字库
都是横向矩阵的存储方式

（2）1616点阵字库
对于 1616 的矩阵来说，它所需要的位数共是 16*16＝256 个位，每个字
节为 8 位，因此，每个汉字都需要用 256/8=32 个字节来表示。
即每两个字节代表一行的 16 个点，共需要 16 行，显示汉字时，只需一次
性读取 32 个字节，并将每两个字节为一行打印出来，即可形成一个汉字。

3.汉字点阵获取

（1）区位码获取汉字
点阵起始位置 = ((区码- 1)*94 + (位码 – 1)) * 汉字点阵字节数
（2）汉字机内码获取汉字
机内码高位字节 = 区码 + 20H + 80H(或区码 + A0H)
机内码低位字节 = 位码 + 20H + 80H(或位码 + AOH)

区码 = 机内码高位字节 - A0H
位码 = 机内码低位字节 - AOH

二.汉字显示

1.编写程序代码：

#include<iostream>
#include<opencv/cv.h>
#include"opencv2/opencv.hpp"
#include<opencv/cxcore.h>
#include<opencv/highgui.h>
#include<math.h>

using namespace cv;
using namespace std;

void paint_chinese(Mat& image,int x_offset,int y_offset,unsigned long offset);
void paint_ascii(Mat& image,int x_offset,int y_offset,unsigned long offset);
void put_text_to_image(int x_offset,int y_offset,String image_path,char* logo_path);

int main(){
    String image_path="xl.jpg";
    char* logo_path="logo1.txt";
    put_text_to_image(20,300,image_path,logo_path);
    return 0;
}

void paint_ascii(Mat& image,int x_offset,int y_offset,unsigned long offset){
    //绘制的起点坐标
	Point p;
	p.x = x_offset;
	p.y = y_offset;
	 //存放ascii字膜
	char buff[16];           
	//打开ascii字库文件
	FILE *ASCII;

	if ((ASCII = fopen("Asci0816.zf", "rb")) == NULL){
		printf("Can't open ascii.zf,Please check the path!");
		//getch();
		exit(0);
	}

	fseek(ASCII, offset, SEEK_SET);
	fread(buff, 16, 1, ASCII);

	int i, j;
	Point p1 = p;
	for (i = 0; i<16; i++)                  //十六个char
	{
		p.x = x_offset;
		for (j = 0; j < 8; j++)              //一个char八个bit
		{
			p1 = p;
			if (buff[i] & (0x80 >> j))    /*测试当前位是否为1*/
			{
				/*
					由于原本ascii字膜是8*16的，不够大，
					所以原本的一个像素点用4个像素点替换，
					替换后就有16*32个像素点
					ps：感觉这样写代码多余了，但目前暂时只想到了这种方法
				*/
				circle(image, p1, 0, Scalar(0, 0, 255), -1);
				p1.x++;
				circle(image, p1, 0, Scalar(0, 0, 255), -1);
				p1.y++;
				circle(image, p1, 0, Scalar(0, 0, 255), -1);
				p1.x--;
			   circle(image, p1, 0, Scalar(0, 0, 255), -1);
			}						
            p.x+=2;            //原来的一个像素点变为四个像素点，所以x和y都应该+2
		}
		p.y+=2;
	}
}
void paint_chinese(Mat& image,int x_offset,int y_offset,unsigned long offset){//在图片上画汉字
    Point p;
    p.x=x_offset;
    p.y=y_offset;
    FILE *HZK;
    char buff[72];//72个字节，用来存放汉字的

    if((HZK=fopen("HZKf2424.hz","rb"))==NULL){
        printf("Can't open HZKf2424.hz,Please check the path!");
        exit(0);//退出
    }
    fseek(HZK, offset, SEEK_SET);/*将文件指针移动到偏移量的位置*/
    fread(buff, 72, 1, HZK);/*从偏移量的位置读取72个字节，每个汉字占72个字节*/
    bool mat[24][24];//定义一个新的矩阵存放转置后的文字字膜
    int i,j,k;
    for (i = 0; i<24; i++)                 /*24x24点阵汉字，一共有24行*/
	{
        	for (j = 0; j<3; j++)                /*横向有3个字节，循环判断每个字节的*/
			for (k = 0; k<8; k++)              /*每个字节有8位，循环判断每位是否为1*/
				if (buff[i * 3 + j] & (0x80 >> k))    /*测试当前位是否为1*/
				{
					mat[j * 8 + k][i] = true;          /*为1的存入新的字膜中*/
				}
				else {
					mat[j * 8 + k][i] = false;
				}
	}
	
    for (i = 0; i < 24; i++)
	{
		p.x = x_offset;
		for (j = 0; j < 24; j++)
		{		
			if (mat[i][j])
				circle(image, p, 1, Scalar(255, 0, 0), -1);		  //写(替换)像素点
			p.x++;                                                //右移一个像素点
		}
		p.y++;                                                    //下移一个像素点
	}
}

void put_text_to_image(int x_offset,int y_offset,String image_path,char* logo_path){//将汉字弄上图片
//x和y就是第一个字在图片上的起始坐标
    //通过图片路径获取图片
    Mat image=imread(image_path);
    int length=18;//要打印的字符长度
    unsigned char qh,wh;//定义区号，位号
    unsigned long offset;//偏移量
    unsigned char hexcode[30];//用于存放记事本读取的十六进制,记得要用无符号
    FILE* file_logo;

    if ((file_logo = fopen(logo_path, "rb")) == NULL){
		printf("Can't open txtfile,Please check the path!");
		//getch();
		exit(0);
	}

    fseek(file_logo, 0, SEEK_SET);
    fread(hexcode, length, 1, file_logo);
    int x =x_offset,y = y_offset;//x,y:在图片上绘制文字的起始坐标

    for(int m=0;m<length;){
        if(hexcode[m]==0x23){
            break;//读到#号时结束
        }
        else if(hexcode[m]>0xaf){
            qh=hexcode[m]-0xaf;//使用的字库里是以汉字啊开头，而不是以汉字符号开头
            wh=hexcode[m+1] - 0xa0;//计算位码
            offset=(94*(qh-1)+(wh-1))*72L;
            paint_chinese(image,x,y,offset);
            /*
            计算在汉字库中的偏移量
            对于每个汉字，使用24*24的点阵来表示的
            一行有三个字节，一共24行，所以需要72个字节来表示
            */

            m=m+2;//一个汉字的机内码占两个字节，
            x+=24;//一个汉字为24*24个像素点，由于是水平放置，所以是向右移动24个像素点
        }

        else{
        //当读取的字符为ASCII码时
        wh=hexcode[m];
        offset=wh*16l;//计算英文字符的偏移量
        paint_ascii(image,x,y,offset);
        m++;//英文字符在文件里表示只占一个字节，所以往后移一位就行了
        x+=16;
        }

    }

    cv::imshow("image", image);
    cv::waitKey();
}

编写自己名字和学号的TXT文本保存在cpp同一个文件夹

并在同一个文件下放一张图片

2.程序运行

g++ test.cpp -o test3 `pkg-config --cflags --libs opencv`

编译成功，运行文件

三.总结

学会了利用汉字点阵在图片上打印文字，是通过对tet文件的数据进行读取，然后将转置的16进制数据存放在数组(机内码)

参考：https://blog.youkuaiyun.com/weixin_47554309/article/details/121165507?spm=1001.2014.3001.5501

串口文件传输

一.实验要求

将两台笔记本电脑，借助 usb转rs232 模块和杜邦线，建立起串口连接。然后用串口助手等工具软件（带文件传输功能）将一台笔记本上的一个大文件（图片、视频和压缩包软件）传输到另外一台电脑，预算文件大小、波特率和传输时间三者之间的关系，并对比实际传输时间。

二.实验设备

1.两台笔记本电脑
2.杜邦线若干
3.串口两个

三.实验操作

1.选一个文件，进行压缩操作
2.连接串口线，并连接两台电脑
两USB串口对应链接 RXD，TXD反串连接
3.打开串口助手，将两台电脑调制相同的波特率，在第一阶段中使用为115200波特率
4.选文件
5.串口调试完毕，传输文件

比特率=115200bps

比特率=2400bps

接收

一般来说，传输时间=文件大小/波特率

总结

串口传输文件可以通过增大比特率降低文件接收时间，但是设定波特率过大，并不会再度产生较明显的传输速度增长

参考链接：https://blog.youkuaiyun.com/weixin_47554309/article/details/121170910?spm=1001.2014.3001.5501