TFT_eSPI 字库格式分析(一)

本文介绍了LVGL图形库在Arduino框架下的TFT_eSPI库,重点讨论了标准字库和RLE压缩字库的工作原理,展示了RLE字库如何通过压缩减少内存占用,为单片机应用提供参考。

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最近接触LVGL,这是一个轻量级的图形库,在Arduino框架下依赖TFT_eSPI库支持,今天研究一下TFT_eSPI的字库格式,或许可以在一些更轻量的单片机应用中借鉴。

目前TFT_eSPI库使用四种格式的字库,我姑且这样命名:

  • 标准字库
  • RLE字库
  • GFX字库
  • 自定义字库

标准字库

这中格式是我们平时最常用的。每个字符根据点阵大小,占用固定储存空间。
例如Font16.c,该字库每个字符为8x16点阵,每个点对应一个二进制位,所以一个字符占用16字节。
在这里就不进一步分析了。

RLE字库

这也是点阵字库,不过使用了RLE压缩编码来减小内存占用。
在字库文件名中以rle结尾,例如Font32rle.c
RLE即Run-Length Encoding,RLE编码的原理就是将连续相同的内容进行压缩,
我们看实例来理解:

Font32rle.h 中有以下宏定义:
#define chr_hgt_f32 26
表明本字体字符高度是26个点。
Font32rle.c中有每个字符宽度的表

PROGMEM const unsigned char widtbl_f32[96] =         // character width table
{
        5, 8, 8, 19, 14, 21, 17, 6,       // char 32 - 39

上面数组的前两个数据58分别是空格的字符宽度,
而下面两个数组分别是空格的字模信息

PROGMEM const unsigned char chr_f32_20[] = 
{
0x7F, 0x1
};

PROGMEM const unsigned char chr_f32_21[] = 
{
0x0A, 0x81, 0x05, 0x81, 0x05, 0x81, 0x05, 0x81, 
0x05, 0x81, 0x05, 0x81, 0x05, 0x81, 0x05, 0x81, 
0x05, 0x81, 0x05, 0x81, 0x05, 0x81, 0x05, 0x81, 
0x05, 0x81, 0x15, 0x81, 0x05, 0x81, 0x05, 0x81, 
0x3A
};

首先计算空白符的点阵的宽高分别是’5’,‘26’,那一共就是5x26=130点;
然后解析数据,空白符的第一个数据是0x7f,当数据的bit7位为0时表示接下来出现的字符点为0(背景色),bit6-bit0共7位二进制,其10进制值加1为0将连续出现的次数,在这里0x7f=127(D) 加一就是128。也就是0会连续出现128次。现在先连续从左到右,从上到下画128个底色点。再接着分析第二个数据0x1,解析得知还需画2个底色点,这样一共就是130个点,正好填充本字符所有点阵,本字符处理完成。
我们再来分析一下接着的字符!的数据:
我提前给出解析的点阵图,然后来解释

00000000			//第1行
00011000			//第2行
00011000			//第3行
  ...
00011000			//第13行
00000000			//第14行
00000000			//第15行
00011000			//第16行
00011000			//第17行
00000000			//第18行
  ...
00000000			//第26行

点阵宽为8,高为26,所以是一个8列26行的点的矩阵。
第一个数据0x0a,所以点阵是连续11个0(底色)。对应矩阵第一行的8个0和第二行前3个0,第二个数据为0x81,最高位(bit7)为1,那么接下来的点为1(前景色),bit6-0为1加1等于2,也就是说接着是2个点的前景色,对应矩阵第二行的中间两个1。按照这个规则解析后面的数据,完成整个数据数组的解析。

下一篇我们分析第三种字库格式:GFX字库

### 回答1: 要在ESP32上使用TFT_eSPI显示汉字,需要进行以下步骤: 1. 在TFT_eSPI库中添加支持中文字符集的字库文件,例如GB2312字库。 2. 在代码中使用相应的函数来显示中文字符,例如tft.drawString()函数。 3. 在代码中设置正确的字体大小和颜色,以便显示清晰的中文字符。 4. 如果需要显示多种语言的字符,可以使用Unicode编码来表示字符,例如\u4e2d表示中文字符“中”。 需要注意的是,由于中文字符通常需要占用多个像素,因此在显示中文字符时需要考虑屏幕分辨率和字体大小的适配问题。 ### 回答2: ESP32是款性能强大的微型控制器,可以实现多种功能。在使用ESP32的过程中,有时我们需要在TFT_ESPI上显示汉字。要实现汉字显示,我们可以采用以下步骤: 1.选择合适的TFT_ESPI库 在ESP32中,我们常用的TFT_ESPI库有多种,如M5Stack、ESP32-TFT-Library等。在选择TFT_ESPI库时,要根据自己的需求和使用场景选取。 2.导入字库 汉字字库般都是由堆点阵数据组成的,我们需要先将这些数据导入到ESP32中。在ESP32中,我们常用的字库格式有BIN和H文件两种。可以通过在线字库导出或者手动整理方式获得。 3.编写代码 在导入字库之后,我们要在代码中设置相应的参数进行汉字显示。在使用TFT_ESPI库时,我们需要设置字体大小、字体颜色、字体位置等参数。具体的代码如下: ```c++ #include <TFT_eSPI.h> #include "HZK16.h" // 引用字库文件 TFT_eSPI tft; // 声明tft void setup() { tft.init(); // 初始化tft } void loop() { tft.fillScreen(TFT_BLACK); // 清屏 tft.setTextSize(2); // 设置字体大小 tft.setTextColor(TFT_WHITE,TFT_BLACK); // 设置字体颜色 tft.setCursor(10, 10); // 设置字体位置 tft.print((const char*)(HZK16+2*(BMP_WIDTH*2+1)*16)); // 显示“汉”字 tft.setCursor(30, 35); // 设置下个字体位置 tft.print((const char*)(HZK16+2*(BMP_WIDTH*2+1)*17)); // 显示“字”字 delay(5000); // 延时5秒 } ``` 在代码中,我们首先引入了TFT_ESPI库和字库文件。然后在setup函数中对TFT_ESPI库进行初始化。在loop函数中,我们对屏幕进行了清屏操作,并设置了字体大小、字体颜色、字体位置等参数。最后,我们通过print函数显示了汉字”汉”和”字”。 4.调试和优化 在进行汉字显示时,可能会遇到字体模糊、大小不等问题,这时需要进行相应的调试和优化。我们可以通过调节字体大小、字体颜色等参数进行自适应优化。 总的来说,ESP32实现TFT_ESPI显示汉字需要进行的步骤并不复杂。通过选择合适的TFT_ESPI库、导入字库、编写代码和调试优化,我们可以成功实现汉字显示。 ### 回答3: ESP32是款集成WiFi和蓝牙功能的微控制器,广泛应用于物联网、智能家居、智能玩具等领域。TFT_espi种轻量级的TFT LCD驱动库,可以通过SPI接口控制TFT LCD显示屏。 在使用ESP32和TFT_espi时,有时会遇到需要在LCD屏幕上显示汉字的需求。关于如何实现在TFT_espi中显示汉字,可以有以下几种方式: 1.使用汉字库进行显示。可以通过在程序中导入汉字库的方式,来实现汉字的显示。在TFT_espi库中,通常可以使用以下命令:tft.drawString(String text, int x, int y, int font)。其中font参数可选择使用Unicode或GB2312编码。使用汉字库的优点是可以实现多种样式和风格的汉字显示,但需要在程序中导入大量的汉字库代码,会增加程序的复杂性和体积。 2.使用字库转换工具。可以使用在线或离线的字库转换工具,将需要的汉字转换成对应的字模或位图,并通过tft.drawBitmap()等命令在TFT LCD上进行显示。这种方式相对简单,但需要使用专业的字库转换软件,如果需要更改显示的汉字,也需要重新进行转换和编程。 3.使用已有的中文显示库。可以直接使用已有的中文显示库,例如使用CnFont库进行汉字显示。CnFont库是个轻量级的中文显示库,可以支持GB2312/Unicode编码,直接在TFT屏幕上显示汉字,简单易用。 最后,在使用ESP32和TFT_espi显示汉字时,需要注意TFT屏幕的像素大小和颜色深度,以及汉字的字号和字体。在合理选用字号和字体的前提下,通过上述方法可以让TFT_espi更加灵活地显示汉字,并满足各类应用场景的需求。
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