《汉字的显示与放大》PPT课件.ppt

2020 2 19 1 第十四章汉字的显示与放大 汉字的编码用作图方式显示和放大汉字直接写VRAM显示汉字 2020 2 19 2 第一节 汉字的编码 汉字的主要编码区位码国标码机内码字形码地址码 2020 2 19 3 汉字数目众多 康熙字典收录47000多个 但最常用的高频字仅约100个 常用字约3000个 次常用字约4000个 罕见字约8000个 其余都是死字 1981年 我国公布了 通讯用汉字字符集 基本集 及其交换码标准 GB2312 80方案 把高频字 常用字 次常用字汇集起来组成了汉字基本字符集 共6763个汉字 概述 2020 2 19 4 上述基本字符集由三部分组成 一级汉字 使用频度较高的3755个汉字 按拼音排序 二级汉字 使用频度略低的3008个汉字 按部首排序 西文字符 数字 图形符号 700多个非汉字字符 为管理方便 将上述所有字符排列在了一个94 94的表格中 一 汉字的区位码 2020 2 19 5 一 汉字的区位码 2020 2 19 6 表中每一行为一个区 每一列为一个位 汉字 字符 在表中的区号和位号构成了汉字的区位码 例如 啊 在16区01位 故 啊 的区位码是1601 大 在20区83位 故 大 的区位码是2083说明 区位码常以十六进制表示 如 1453H 一 汉字的区位码 2020 2 19 7 二 汉字的国标码 计算机要处理汉字 必须给每个汉字一个唯一的编码 这些编码是国家机构按统一标准编排的 故称国标码 英文字符是用一个字节编码的 即ASCII码 而汉字数量众多 需要用两个字节才足以完成编码 所以汉字 含前15区的符号 的国标码是两个字节 2020 2 19 8 二 汉字的国标码 国标码的两个字节是这样来的 将汉字 含前15区的符号 的区号和位号分别加上32并各用一个字节表示出来 例如 啊 的区号是16 位号是1 其国标码是 0011000000100001 大 的区号是20 位号是83 其国标码是 0011010001110011 2020 2 19 9 二 汉字的国标码 提示 汉字区号 位号最大是9494 32 126 不超过127如 设94区94位有汉字 其国标码应为 0111111001111110结论 国标码的两个字节的最高位都是0 2020 2 19 10 三 汉字的机内码 每个汉字都有唯一一个国标码 按说可以用计算机处理汉字了 但不幸的是 计算机不仅要处理汉字 还要处理英文字符 而汉字国标码和英文编码是存在冲突的 例如 大 的国标码是 0011010001110011 如果把国标码的这两个字节直接存储到计算机中 则系统很可能把它们当做两个英文字符 字符 4 和字符 i 因此计算机内部不能存储国标码 2020 2 19 11 三 汉字的机内码 为避免和英文的ASCII码混淆 存储汉字前 总是先把国标码两个字节的最高位都改为1然后再存储 这样就由国标码变成了机内码 计算机内部实际存储的汉字编码 如 大 的国标码是 0011010001110011机内码是 1011010011110011 2020 2 19 12 三 汉字的机内码 注意 存储机内码时 总是把区号对应的字节存储在低字节 而把位号对应的字节存储在高字节 如 大 的机内码是 1011010011110011对应区号对应位号 低字节 高字节 2020 2 19 13 三 汉字的机内码 机内码和区位码的转换关系 区号 机内码的低位字节 160位号 机内码的高位字节 160解释说明 机内码是在国标码的基础上将两字节最高位都变为1而得来 相当于两个字节各加了128而国标码是由区位码各加32而来 2020 2 19 14 四 汉字的字形码 汉字的形状各不相同 为在计算机中显示汉字 通常都是先把每个汉字的形状记录下来 形成字形码例如 16点阵宋体字库中 大 字的字形码是这样来的 2020 2 19 15 四 汉字的字形码 画一个16 16的表格 在上面写一个宋体 大 接下来 从左上角的小方格开始记录 大 字的形状 若小方格被 大 字覆盖 则记为1 否则记为0 2020 2 19 16 四 汉字的字形码 将所有汉字 符号 的16点阵宋体字形码按顺序汇集到一起就是16点阵宋体字库字库中存有区位表中所有汉字 符号 的字形码 当需要显示某汉字 符号 时 先从字库中调出该汉字的字形码 再在屏幕上显示出来 2020 2 19 17 四 汉字的字形码 字库有很多种 根据点阵大小不同和汉字字体的不同 可把字库分为 16点阵宋体字库 16点阵黑体字库 16点阵仿宋字库 16点阵楷体字库 24点阵宋体字库 24点阵黑体字库 24点阵楷体字库 48点阵 60点阵 点阵数越大 笔画越平滑 点阵数越小 锯齿越严重 2020 2 19 18 五 汉字的地址码 对于16点阵的字库 一个汉字的字形码在字库中存储的起始位置是 offset 94 qh 1 wh 1 32其他点阵 设为S点阵 offset 94 qh 1 wh 1 S S 8汉字字形码在字库中的首地址称作该汉字的地址码 2020 2 19 19 第二节作图法显示与放大汉字 在西文状态下显示汉字一般处理方法 在中文操作系统中打开源程序将需要显示的汉字存入数组 存储的是汉字的机内码 如 charp 汉字显示技术 程序中通过机内码计算汉字的区号和位号 从而获得地址码打开字库文件 读取字形码图形方式下画点 点 出汉字在西文DOS下编译 连接 执行 2020 2 19 20 一 把汉字存入内存 在源程序中把要显示的汉字 一个或多个 存到内存中 charp 汉字显示技术 或 char p 汉字显示技术 存储源程序时 实际存储的是这些汉字的机内码 正如英文字符要被转换为ASCII码 运行程序时 机内码将被装入内存 2020 2 19 21 二 计算地址码 由机内码可计算出地址码 从内存中取出一个汉字的机内码 用来计算区号qh和位号wh qh p i 160 wh p i 1 160 计算该汉字的地址码 设字库是S点阵 offset qh 1 94 wh 1 S S 8 2020 2 19 22 三 从字库中获得字形码 defineS16 点阵数 defineHZK d tc font hzk16f charbuffer S S 8 用来存字形码if fp fopen HZK rb NULL printf 打不开字库文件 n exit 0 fseek fp offset 0 fread buffer S S 8 1 fp 2020 2 19 23 四 画出汉字 设要在屏幕的 x y 处显示该汉字 2020 2 19 24 要在屏幕上显示出汉字 需要对字型码中的每个字节进行处理 将每个字节变成8个像素编程思路 for i 0 i S S 8 i 将第i个字节的字型码 画成8个点 四 画出汉字 方法一 2020 2 19 25 四 画出汉字 方法一 字形码的第i个字节 所决定的8个像素的起点是 x i S 8 8 y i 8 S 程序中要针对第i个字节的8个位依次进行判断和操作 对于字形码为1的位 画出一个点charmask 0 x80 0 x40 0 x20 0 x10 0 x08 0 x04 0 x02 0 x01 for j 0 j 7 j if buffer i 2020 2 19 26 故 循环处理字形码每个字节的代码是 charmask 0 x80 0 x40 0 x20 0 x10 0 x08 0 x04 0 x02 0 x01 for i 0 i S S 8 i for j 0 j 7 j if buffer i 设置字间隔 四 画出汉字 方法一 详细代码 s14 1 1 c 2020 2 19 27 四 画出汉字 方法二 也可以针对点阵图中的每一像素来循环可以算出 图中第i行第j列的像素由字形码的第 S 8 i j 8 字节决定 因此循环可写成 for i 0 i S 1 i for j 0 j S 1 j if buffer S 8 i j 8 详细代码 s14 1 2 c 2020 2 19 28 五 汉字的放大 汉字的放大实际上就是把一个像素变成几个像素 例如 若将汉字放大2倍 则汉字的宽度和高度都要变成2倍 原来的一个像素要变成4个像素 若要放大m倍 则要把1个像素变成m2个像素for k 0 k m k for n 0 n m n putpixel x m j k y i m n color 详细代码 s14 2 c 2020 2 19 29 实训 1 编写程序 在图形状态下显示自己的姓名 然后再放大二倍显示 2 请针对打印字库修改例14 1 14 2说明 字库分为显示字库和打印字库两种 区别有两点 显示字库中每个字的字形码是按行存放的 先存第一行 再存第二行 而打印字库中的字形码是按列存放的 先存第一列 再存第二列 打印字库去掉了1 15区的符号 从1区开始就是汉字 2020 2 19 30 第三节直接写VRAM显示汉字 直接写屏 实际上就是图形方式下 把要显示汉字的点阵信息直接存入VRAM相应的位面上 写的过程就是显示的过程 直接写VRAM显示汉字比作图法显示汉字快很多 两种方法 利用定序器直接写VRAM用方式寄存器和位屏蔽寄存器直接写VRAM 2020 2 19 31 一 利用定序器直接写VRAM VGA显示适配器中的定序器中 有5个寄存器共用一个口地址0 x3c5 使用的是哪一个寄存器 是由索引寄存器 口地址0 x3c4 中的索引值决定的 2020 2 19 32 一 利用定序器直接写VRAM 数据送入口地址为3c5的寄存器过程 2020 2 19 33 一 利用定序器直接写VRAM 要选择颜色位面写允许寄存器 应向索引寄存器送入2 outportb 0 x3c4 2 颜色位面写允许寄存器的值 低4位 决定着VRAM的4个位面是否可写 如 2020 2 19 34 一 利用定序器直接写VRAM 直接写VRAM显示汉字 就是通过 颜色位面写允许寄存器 的控制把字形码写到指定位面上 方法 把汉字的颜色写入 颜色位面写允许寄存器 outportb 0 x3c5 color 作用 有选择地把字形码写入一些位面 写入哪些位面由color决定 2020 2 19 35 一 利用定序器直接写VRAM 如 设字形码第一个字节为10XXXXXX 下同 若color为WHITE 15 二进制 1111 则 字形码将写入4个位面 字形码为1的像素将显示为白色 为0的像素显示为黑色 2020 2 19 36 一 利用定序器直接写VRAM 若color值为BLUE 1 二进制 0001 则 只写位面0 其余三个位面保持原数据不变 若原数据都是0 对于第一点 像素将是蓝色 第二点为黑色 原来数据不是0 背景不是黑色 呢 2020 2 19 37 一 利用定序器直接写VRAM voiddisphz intx inty char buffer intcolor x y是汉字显示坐标 buffer是字形码首址 charfar p inti j p charfar 0 xa0000000 80 y x 8 outportb 0 x3c4 2 outportb 0 x3c5 color for i 0 i S i 一个汉字要显示S行像素for j 0 j S 8 j 每行要写S 8个字节 p 80 i j buffer S 8 i j outportb 0 x3c5 0 xf 每行640像素 80字节 因此 要求显示汉字的横坐标必是8的倍数 课堂演示 14 1c 2020 2 19 38 一 利用定序器直接写VRAM 上面程序仅在背景色为黑 四个位面的原数据都是0 的情况下能按指定颜色显示一个汉字 若背景色不是黑色 原数据不是0 显示的汉字通常不是指定颜色 若要在任意背景下都显示指定颜色 需要对4个位面的数据都改写 2020 2 19 39 一 利用定序器直接写VRAM 例如 设字形码第一个字节为10XXXXXX 下同 要将汉字显示成淡绿色 color 10 二进制值 1010 则 字形码为1时 四个位面的数据必须是1010 以便显示一个淡绿色的点位面3 1要写成1位面2 0要写成0 2020 2 19 40 一 利用定序器直接写VRAM 例如 要将汉字显示成淡绿色 color 10 二进制值 1010 则 字形码为0时 所有位面上该位的值均应保持原值位面3 1不变位面2 0不变 2020 2 19 41 一 利用定序器直接写VRAM 也就是 对于位面3和位面1 字形码为1的位 要写入1字形码为0的位 保持原值对于位面2和位面0字形码为1的位 要写入0字形码为0的位 保持原值 因为向VRAM写字形码时 不是一位一位地写 而是每次向一个位面写一个字节 4个位面逐个写 2020 2 19 42 一 利用定序器直接写VRAM 如何区分这两类位面 charmask 0 x01 0 x02 0 x04 0 x08 for n 0 n 4 n if color mask n 0 对位面3和位面1的操作else 对位面2和位面0的操作 2020 2 19 43 一 利用定序器直接写VRAM 关键代码 charmask 0 x01 0 x02 0 x04 0 x08 for n 0 n 4 n if color原理 字形码01110010字形码01110010字形码取反10001101 原值00100101 原值00100111最终值01110111最终值00000101 详细代码参阅 s14 3 c 2020 2 19 44 二 用方式寄存器和位屏蔽寄存器直接写VRAM VGA显示适配器中的图形控制器中有9个寄存器共用一个口地址0 x3cf 选择其中一个寄存器进行操作的方法是向索引寄存器 口地址0 x3ce 中送入一个索引值这里需要的是方式寄存器和位屏蔽寄存器 2020 2 19 45 二 用方式寄存器和位屏蔽寄存器直接写VRAM 1 方式寄存器方式寄存器决定着读写VRAM的方式 我们这里只用到写写方式有三种 由寄存器最后两位决定 D1D001用锁存器的内容写10将CPU中数据的后四位 D3 D2 D1 D0 分别写入位面3 位面2 位面1 位面0 注意 当位屏蔽寄存器中对应的位为0时 该位的数据被屏蔽 不写 11不用 2020 2 19 46 二 用方式寄存器和位屏蔽寄存器直接写VRAM 2 位屏蔽寄存器该寄存器对要写到VRAM中的数据位进行屏蔽 若位屏蔽寄存器某位为1 则写到VRAM中该位的数据是CPU的数据 否则写进去的是锁存器中的数据如果在进行写操作前先进行读操作 使锁存器备份一下原来的数据 然后再进行写操作 则相当于只把对应于位屏蔽寄存器中 1 位的数据改写了 而对应于 0 的数据是不变的 2020 2 19 47 二 用方式寄存器和位屏蔽寄存器直接写VRAM 例如 在锁存器已备份好原来数据的情况下若 位屏蔽寄存器的值为 11000010要写的数据是 1010锁存器中的数据 VRAM某地址处4个位面的原数据 是 位面3原值01101011位面2原值11011101位面1原值01010101位面0原值00011000则向该处写一个字节 1010 后 4个位面的值变为 位面3值11101011位面2值00011101位面1值11010111位面0值00011000 锁存器中的数据 2020 2 19 48 二 用方式寄存器和位屏蔽寄存器直接写VRAM 上面的操作 对于位屏蔽寄存器中为1的位 数据的后四位将分别写到4个位面上 这四位数据恰好决定了一个像素的颜色对于位屏蔽寄存器中为0的位 4个位面保持原来的数据不变 意味着屏幕保持原来的颜色不变因此 要在屏幕上显示汉字 可 将汉字颜色作为要写数据的后四位将字形码的每个字节分别送入位屏蔽寄存器将颜色值写入VRAM 2020 2 19 49 二 用方式寄存器和位屏蔽寄存器直接写VRAM 程序代码 前面讨论的是把汉字显示成某颜色 背景色不变 若需要取消背景色 代之以指定颜色作为底色 则需要添加如下代码 t p 80 i j outportb 0 x3ce 8 outportb 0 x3cf buffer S 8 i j 屏蔽字形码为1的位 p 80 i j bkcolor bkcolor为背景色 程序代码参阅 s14 4 1 c 详细代码参阅 s14 4 2 c 2020 2 19 50 实训 3 将例14 3改写为能输出汉字字符串的函数4 将例14 4改写为能用打印字库输出汉字字符串的函数5 改写第12章 作图 实训4的程序 利用直接写VRAM的方法显示所需要汉字原题目修改如下 利用输入重定向从文件读入10名学生的姓名和成绩 数学 英语 计算机 画出总分前三名的直方图 标上姓名 用圆饼图画出平均分在各分数段的比例 不及格 60 69 70 79 80 89 90 100 图形中要有图例