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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Editor de fuentes de mapa de bits para pantallas LCD gráficas. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / diseñador radioaficionado El autor propone un programa de computadora de su propio diseño, diseñado para crear y editar fuentes para pantallas LCD gráficas que son comunes en la actualidad. En los últimos años, los radioaficionados están utilizando cada vez más pantallas LCD gráficas en sus desarrollos para mostrar información. Una característica de la mayoría de estos dispositivos es la presencia de un generador de caracteres parcial o completamente cargado por un dispositivo de control externo, o la ausencia total del mismo. En el primer caso, al inicializar el indicador, se requiere cargar una fuente (un conjunto de imágenes de símbolos) en la memoria del generador de caracteres. Para mostrar un símbolo en la pantalla, el programa envía solo su código (dirección en el generador de caracteres) al controlador LCD, y el controlador LCD proporciona la visualización del símbolo en la pantalla. En el segundo caso, todas las operaciones necesarias para mostrar el símbolo en la pantalla son realizadas por el programa del dispositivo de control. A menudo, los procedimientos listos para usar están disponibles en las bibliotecas de los sistemas de desarrollo de software. Pero en ambos casos, se requieren fuentes externas. Por un lado, esto es bueno, ya que permite utilizar juegos de caracteres más adecuados para resolver problemas específicos. Sin embargo, debe buscar las fuentes necesarias o crearlas usted mismo. Esto no quiere decir que los archivos de fuentes para LCD gráficos sean raros. Son fáciles de encontrar en Internet, pero no siempre se puede utilizar la fuente encontrada. El hecho es que diferentes controladores LCD despliegan la imagen del personaje en la matriz de familiaridad de diferentes maneras. Por ejemplo, el controlador KS0107 (KS0108) del indicador WG12864 voltea los bytes de la imagen verticalmente, como se muestra en la fig. 1, y el controlador RA6963 indicador WG240128 - horizontalmente (Fig. 2). En el primer caso, el carácter R debe ser descrito por la secuencia de bytes 00H, 00H, 00H, 7FH, 09H, 19H, 29H, 49H, en el segundo - 1EH, 11H, 11H, 1EH, 14H, 12H, 11H, 00H . En consecuencia, una fuente preparada para una pantalla LCD con escaneo de bytes horizontal de imágenes de caracteres se mostrará incorrectamente en los indicadores de escaneo vertical y viceversa.
Desde el punto de vista de la programación, una fuente es una matriz de constantes. Al desarrollar programas que muestran información en pantallas LCD, se utilizan diferentes lenguajes de programación con diferentes reglas para describir dichas matrices. Por ejemplo, en lenguaje ensamblador, las constantes se especifican mediante directivas db (define byte), y en lenguaje BASIC, mediante operadores de datos. En C, una matriz de constantes se puede especificar simplemente mediante un conjunto de sus valores. La representación de los números hexadecimales también es diferente. Diferentes lenguajes de programación utilizan, por ejemplo, los formatos 0xNN, &hNN, $NN, NNH, donde NN son dígitos hexadecimales. Dado lo anterior, podemos concluir que encontrar un archivo con una fuente preparada adecuada no es una tarea fácil, y dada la posible necesidad de tener algunos caracteres específicos, la tarea a menudo se vuelve completamente irresoluble. En tales casos, debe corregir la fuente encontrada en alguna parte o desarrollar una nueva desde cero. Es conveniente hacer esto con la ayuda de programas especializados, los llamados editores de fuentes. Dichos editores se pueden encontrar en Internet. Su principal inconveniente (al menos aquellos con los que trata el autor) es su enfoque estrecho. Parece que el programa fue desarrollado por un entusiasta para resolver su problema específico. Por ejemplo, un programa produce un archivo de salida en un formato que es entendido por un solo compilador de lenguaje de programación, mientras que otro produce imágenes de caracteres que solo son adecuadas para cierto tipo de LCD. Por lo tanto, no es posible crear la fuente deseada con su ayuda, o el archivo de salida debe corregirse, por ejemplo, usando un editor de texto, lo que lleva mucho tiempo y rara vez lo hace sin errores. La capacidad de estos programas para editar fuentes creadas por otros editores suele ser bastante limitada. El programa CG-Edit propuesto fue desarrollado por el autor como una herramienta más versátil. Le permite desarrollar fuentes nuevas y correctas creadas previamente (incluidas las "extranjeras") en los formatos más utilizados en la práctica de la radioafición. Se permiten los siguientes tamaños de familiaridad (el primer multiplicador es el número de píxeles horizontalmente, el segundo verticalmente): 6x8, 8x8, 12x16, 16x16, 16x24, 24x16, 24x24. Puede diseñar y editar fuentes tanto en imágenes positivas como negativas, así como cambiar la dirección de escaneo de bytes con familiaridad de vertical a horizontal y viceversa. La información de salida se puede optimizar para su uso en programas de lenguaje ensamblador en varias versiones de BASIC y C. El programa está diseñado para computadoras personales que ejecutan versiones de Windows de 32 y 64 bits. Consiste en un solo archivo ejecutable CG-Edit.exe y no requiere instalación, es fácil de usar y tiene una interfaz de usuario intuitiva. Después de iniciar el programa, se abrirá una ventana en la pantalla de la computadora, que se muestra en la Fig. 3. En su parte superior izquierda hay un área de selección para el carácter editado en forma de tabla, en cuyas celdas se colocan los caracteres de la página de códigos de Windows-1251. Solo se muestran los caracteres con los códigos 20H-0FFH, falta el área de código de control 0H-1FH porque no tienen equivalentes gráficos. Todos los caracteres principales latinos, cirílicos y números están fuera del área de código 7FH-0BFH, por lo que es conveniente usar esta área para crear los caracteres necesarios para la tarea que se está resolviendo en lugar de los disponibles allí de acuerdo con la página de códigos de Windows-1251.
En la parte derecha de la ventana hay un área de edición, en la que se mostrará la familiaridad con el carácter requerido, mientras que esta área está vacía. En la parte inferior izquierda hay botones en pantalla "Crear generador de caracteres" e "Importar generador de caracteres". El primero de ellos pone el programa en modo de creación de un nuevo generador de caracteres. Esto abre una ventana para ingresar los parámetros de la fuente creada, en la que debe seleccionar de la lista el tamaño de la familiaridad y la dirección del escaneo de bytes en ella. Cabe señalar que no todos los tamaños de familiaridad permiten ambas direcciones de exploración de bytes. El caso es que el programa está enfocado a la máxima densidad de empaquetamiento de información. Después de todo, los principales "consumidores" de las fuentes creadas con su ayuda son dispositivos de microcontroladores con una cantidad de memoria relativamente pequeña. En la fig. 4 se puede ver que con un escaneo horizontal de un byte en un espacio familiar de 6x8 px, solo se usan de manera útil seis dígitos, y dos dígitos siguen siendo superfluos. En total, la imagen del personaje ocupa ocho bytes. Con un escaneo vertical (Fig. 5), cada columna de espacio de caracteres ocupa un byte completo, por lo que solo se requieren seis bytes para la imagen de caracteres. La diferencia de dos bytes por carácter de fuente es bastante significativa, por lo que en todos los espacios de caracteres donde el número de columnas no es un múltiplo de ocho, solo se permite el escaneo vertical.
Después de seleccionar las opciones de fuente, haga clic en el botón de pantalla "Crear". Esto cierra la ventana de entrada de parámetros y la ventana principal toma la forma que se muestra en la Fig. 6.
El programa crea una imagen de generador de caracteres vacía en la memoria RAM de la computadora. Permanecerá vacío hasta que se cargue una fuente desde un archivo existente presionando el botón de pantalla "Importar generador de caracteres", o hasta que cree sus propios caracteres presionando el botón de pantalla "Crear generador de caracteres". Los caracteres del campo "Selección de caracteres" no reflejan el contenido real de la imagen del generador de caracteres. Siempre permanecen sin cambios y sirven solo para orientación. En el área de edición, el programa muestra una imagen de la familiaridad del tamaño seleccionado. El símbolo del generador de caracteres creado o editado, cuya celda está seleccionada en la tabla "Selección de símbolos" (en ella está resaltada con un fondo rojo), se muestra en el campo "Familiaridad editable". Inicialmente, este es un símbolo con el código 20H. Para pasar a otro símbolo, debe hacer clic en la celda de la tabla correspondiente con el botón izquierdo del mouse. La inscripción sobre la familiaridad caracteriza los parámetros de la fuente creada. Edite el contenido de la familiaridad haciendo clic en sus píxeles con el botón izquierdo del mouse. Cada clic de este tipo invierte el estado del píxel. En la parte inferior del campo de edición hay cuatro botones en pantalla para el control de píxeles de grupo. Al hacer clic en uno de ellos, el contenido de la familiaridad se desplaza un píxel hacia arriba, hacia abajo, hacia la izquierda o hacia la derecha. Al presionar el botón en pantalla "Borrar" se borra por completo la familiaridad, y al presionar el botón "Revertir" se restaura el estilo original del personaje que se está editando. Debido al hecho de que las operaciones de eliminación y reversión eliminan permanentemente los resultados de la edición de un símbolo, el programa emite los mensajes de advertencia correspondientes antes de que se ejecuten. La fila inferior y la columna derecha de la familiaridad están resaltadas con un fondo amarillo. Este es un recordatorio de que los píxeles incluidos en ellos no son deseables, ya que estas áreas sirven como separadores de caracteres adyacentes en la pantalla LCD. Sin embargo, el término "indeseable" no significa prohibición. Puede activar un píxel, lo que debe hacer creando símbolos como "D" o "W". Cuando se trabaja con espacios de familiaridad grandes, las dos filas inferiores y las dos columnas del extremo derecho se resaltan con un fondo amarillo, ya que para una buena percepción de los caracteres grandes es recomendable tener espacios más grandes entre ellos. Debajo del área de edición hay dos botones de pantalla, con los que puede borrar completamente el generador de caracteres o recodificarlo cambiando la dirección de escaneo de bytes en la familiaridad. Si intenta eliminar una fuente que tiene cambios no guardados, el programa mostrará un mensaje de advertencia. Se permite el orden arbitrario de selección de símbolos y su reedición múltiple. Después del primer cambio en el estado de cualquier píxel, el carácter en la celda de selección correspondiente se resaltará en negrita y se ampliará. Esto muestra que ha sido editado. Todo lo que se muestra en la ventana del programa durante la edición se muestra en la Fig. 7. Se puede ver que los símbolos "3" y "Щ" ya fueron editados, ahora se está editando el símbolo "Щ", y su "cola" está en la zona no deseada.
Si es necesario, puede cambiar en cualquier momento el escaneo de bytes en familiaridad de vertical a horizontal, y viceversa. Para hacer esto, haga clic en el botón de pantalla "Cambiar vista de desarrollo". La operación actúa simultáneamente sobre todos los caracteres del generador de caracteres. Después de su ejecución, se mostrará el mensaje correspondiente en la pantalla y se cambiarán los parámetros de fuente que se muestran arriba de la familiaridad. No es posible cambiar la dirección de barrido si esto da como resultado un aumento en el tamaño de la imagen de la fuente. Algunas palabras sobre cómo trabajar con fuentes negativas. El concepto mismo de una fuente negativa ya se ha convertido en un atavismo, ya que muchos controladores LCD modernos pueden invertir la imagen por sí mismos. Sin embargo, el programa tiene la capacidad de crear y editar fuentes negativas. No hay diferencias con trabajar con una fuente positiva. En cualquier caso, los símbolos se ven positivos en la pantalla de la computadora. La transformación de sus imágenes en negativos ocurre en el proceso de escribir la fuente creada en el disco de la computadora. De cara al futuro, notamos que al cargar un archivo que contiene una fuente negativa para editar, la información se ingresa en la imagen del generador de caracteres en la memoria de la computadora en forma invertida (positiva) y se invierte nuevamente cuando se escribe en el disco. Después de configurar los parámetros de la fuente, aparece otro panel en la ventana del programa, titulado "Archivo de salida". Contiene controles que le permiten escribir un archivo generador de caracteres en el disco en el formato requerido. En la lista desplegable "Formato de línea" (Fig. 8), seleccione la estructura de la línea en el archivo de texto de salida. La secuencia hexadecimal separada por comas puede estar precedida por la palabra clave "Data" o ".Db" o puede omitirse.
En la lista desplegable "Formato de número" (Fig. 9) seleccione la forma de representar el número hexadecimal. Los dos dígitos hexadecimales NN se pueden agregar con uno de los prefijos en la lista o el sufijo "h".
Al marcar el elemento "Fuente negativa", puede crear un archivo con dicha fuente. Para escribir un archivo en un disco de computadora, haga clic en el botón de pantalla "Guardar generador de caracteres". La ruta hacia él se indica en el cuadro de diálogo estándar de Windows. El nombre predeterminado para el archivo es FontXXxYYmn.fnt, donde XXxYY es el formato de familiaridad; m - el carácter "v" o "h", que significa, respectivamente, el escaneo vertical u horizontal del byte; n es el carácter "p" o "n", que denota respectivamente la imagen positiva o negativa de los caracteres; fnt es una extensión de nombre. El nombre del archivo se puede modificar agregando caracteres válidos al principio o al final. Sin embargo, no se recomienda destruir la construcción "FontXXxYYmn". Según él, el programa reconoce los parámetros de "su" fuente cuando se carga. De lo contrario, el programa considerará el archivo como "ajeno" y requerirá la entrada manual de parámetros. Si es necesario, edite el archivo generador de caracteres terminado en la ventana que se muestra en la Fig. 3, haga clic en el botón de pantalla "Importar generador de caracteres". Se abrirá el cuadro de diálogo estándar de carga de archivos de Windows, en el que debe seleccionar el archivo que desea editar. El proceso de descarga de este archivo varía según su formato. El archivo creado con el editor en cuestión se carga en él sin intervención del usuario. Toda la información necesaria sobre los parámetros de la fuente está disponible en el nombre del archivo, por supuesto, si se guarda en él la estructura descrita anteriormente. Si el nombre del archivo no contiene la información requerida para la identificación, el programa le pedirá que lo ingrese manualmente y abrirá una ventana en la que debe especificar el tamaño de la familiaridad, la dirección de escaneo de bytes, la fuente positiva o negativa está en el archivo. Por lo tanto, antes de editar un archivo "extranjero", debe hacerse una idea de estos parámetros. Si los parámetros son correctos, la fuente "extranjera" se cargará correctamente con una alta probabilidad. El algoritmo para leer la información contenida en el archivo "entiende" tanto los números decimales como hexadecimales en varias representaciones, extrae información útil de las sentencias Data y .Db e ignora los comentarios. Quizás lo único que puede convertirse en un obstáculo para una carga adecuada es la presencia de cualquier información adicional en el archivo en forma no comentada. El proceso de edición de una fuente descargada no es diferente del proceso de creación de una nueva. El último paso será guardar el trabajo realizado en un archivo que pasará a ser "propio" para el programa. Archivo de programa del editor: ftp://ftp.radio.ru/pub/2016/03/CG-Edit.zip. Autor: A. Savchenko
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