【emWin实战教程V2.0】第23章 XBF格式全字库生成和使用方法（Unicode编码）

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本章节为大家讲解XBF格式全字库的生成和使用方法。XBF格式字库可以存储到任何外部存储介质中，带不带文件系统都没有关系，且XBF格式字体支持抗锯齿效果，显示大字体的时候效果非常棒。XBF格式字体也是用FontCvt生成的，编码为Unicode。本章节以SPI Flash为例给大家进行讲解（SPIFlash就是SPI接口的Flash存储芯片）。
23.1  初学者重要提示
23.2  XBF格式字体生成方法
23.3 不同XBF格式字体的合并方法
23.4  XBF格式字体使用方法
23.5 实验例程说明（RTOS）
23.6 实验例程说明（裸机）
23.7 总结

郑少伟 · 2017-1-20 17:26:13

期待下文

lee_st · 2017-1-20 21:48:13

23.1 初学者重要提示

1、本章节配套的例子是将XBF格式字库烧写到不带文件系统的SPI Flash里面进行测试，效果比较好，也比较流畅。实际项目切不可给SPI Flash加上文件系统后使用XBF格式字体，否则会比较卡顿。
2、既然用到了SPI Flash，就需要驱动SPI Flash，本教程配套的例子是通过两个文件bsp_spi_bus.c和bsp_spi_flash.c文件实现。
3、emWin官方提供的字体生成软件FontCvt不支持GB编码，所以只能使用FontCvt支持的Unicode编码。
4、这个字体小工具必须得使用STemWin软件包里面的，SEGGER官网下载的和MDK安装目录里面带的都是评估版。
5、教程中让大家将要显示汉字的C文件转换为UTF-8编码，指的是将这个汉字所在的C文件转换为UTF-8编码，这点要切记，详情请看第22章的22.4小节说明。
6、XBF格式所有API函数在emWin手册中都有讲解，下图是中文版手册里面API函数的位置

lee_st · 2017-1-20 21:48:28

下图是英文版手册里面API函数的位置：

h1654155956.5608 · 2017-1-21 11:59:00

还要加一个重要的函数。

lee_st · 2017-1-22 09:09:02

23.2 XBF格式字体生成方法

下面以生成16点阵，宋体为例来说明使用FontCvt生成XBF格式字体的方法。
第1步：打开字体生成软件FontCvt，选择字体类型Standard，编码选择16bit Unicode。

lee_st · 2017-1-22 09:09:16

点击OK后，弹出如下窗口：

lee_st · 2017-1-22 09:09:28

再点击确定后弹出FontCvt界面变成如下效果：

lee_st · 2017-1-22 09:09:39

第2步：点击File->Save As

lee_st · 2017-1-22 09:09:50

弹出如下窗口：

lee_st · 2017-1-22 09:10:04

生成字体的过程中，左下角会有一个Unicode编码值从0x0000开始递增的过程，转换结束后显示Ready。

此时桌面就会生成XBF字库了。如果要生成的点阵字体比较大，此过程比较慢。本次转换生成的文件如下：

同样的方法再生成24点阵和32点阵的字体：

本章节配套的例子把这三种生成的字体都进行了测试。

lee_st · 2017-1-22 09:10:43

23.3 不同XBF格式字体文件的合并方法

本小节讲解如何将上面小节生成的三种点阵字体合并成一个bin文件。合并成一个文件比较有实际意义，本章节配套的例子是将三种点阵字体都加载到SPIFlash里面，合并成一个bin文件后，加载一次就可以了。
第1步：下载小软件--->文件合并助手。
第2步：打开文件合并助手，加载本章23.2小节生成的三种字体

lee_st · 2017-1-22 09:11:02

添加字库后，效果如下：

输出窗口已经自动生成了对应字体的首地址。这个地址要保存好，后面要用到。

lee_st · 2017-1-22 09:14:01

第3步：点击右下角的合并，会弹出一个窗口

点击保存后，桌面后生成一个font.bin的文件：

注意，合并后的这个文件不要超过8MB，因为本教程配套板子的SPI Flash大小是8MB。这个文件的实际大小大约是7.89MB，没有超过8MB。

lee_st · 2017-1-22 09:14:17

23.4  XBF格式字体使用方法

XBF格式字体的使用通过下面五步就可以实现：
第1步：定义16点阵，24点阵和32点阵的XBF格式字体
复制代码
/* 宋体16点阵定义 */
#define XBF_Font16BaseAdd 0x00000000
GUI_XBF_DATA XBF_Data16;
GUI_FONT    XBF_Font16;
void       *Fontfile16;
/* 宋体24点阵定义 */
#define XBF_Font24BaseAdd 0x0015B7B6
GUI_XBF_DATA XBF_Data24;
GUI_FONT    XBF_Font24;
void       *Fontfile24;
/* 宋体32点阵定义 */
#define XBF_Font32BaseAdd 0x003CEF64
GUI_XBF_DATA XBF_Data32;
GUI_FONT    XBF_Font32;
void       *Fontfile32;

lee_st · 2017-1-22 09:14:30

每个字体都是三个变量和一个宏定义，宏定义用来设置字体的首地址，也就是23.3小节时给大家强调的。

另外三个变量的定义是创建XBF格式字体必须的，变量名可以任意定义，但是这三个变量不能少。其中指针类型变量void *Fontfile16，void *Fontfile24和void *Fontfile32都没有用到，如果使用了文件系统就用到了，这三个变量是用来定义文件系统变量的，比如使用FatFS文件系统，这三个变量就应该修改为FIL Fontfile16，FIL Fontfile24和FIL Fontfile32。

lee_st · 2017-1-22 09:14:45

第2步：创建16点阵，24点阵和32点阵的XBF格式字体
复制代码
/*
*********************************************************************************************************
* 函数名: _cbGetData16
* 功能说明: XBF字体的回调函数, 16点阵
* 形参: Off    - 地址偏移
*          NumBytes - 需要读出的字节数
*          pVoid - 指针变量，一般用于带文件系统时的FIL类型变量
*          pBuffer  - 获取字体的点阵数据
* 返回值: 0 表示成功 1 表示失败
*********************************************************************************************************
*/
static int _cbGetData16(U32 Off, U16 NumBytes, void * pVoid, void * pBuffer)
{
   /* 读取点阵数据 */
   sf_ReadBuffer(pBuffer, XBF_Font16BaseAdd + Off, NumBytes);
   return 0;
}
/*
*********************************************************************************************************
* 函数名: _cbGetData24
* 功能说明: XBF字体的回调函数, 24点阵
* 形参: Off    - 地址偏移
*          NumBytes - 需要读出的字节数
*          pVoid - 指针变量，一般用于带文件系统时的FIL类型变量
*          pBuffer  - 获取字体的点阵数据
* 返回值: 0 表示成功 1 表示失败
*********************************************************************************************************
*/
static int _cbGetData24(U32 Off, U16 NumBytes, void * pVoid, void * pBuffer)
{
   /* 读取点阵数据 */
   sf_ReadBuffer(pBuffer, XBF_Font24BaseAdd + Off, NumBytes);
   return 0;
}
/*
*********************************************************************************************************
* 函数名: _cbGetData32
* 功能说明: XBF字体的回调函数, 32点阵
* 形参: Off    - 地址偏移
*          NumBytes - 需要读出的字节数
*          pVoid - 指针变量，一般用于带文件系统时的FIL类型变量
*          pBuffer  - 获取字体的点阵数据
* 返回值: 0 表示成功 1 表示失败
*********************************************************************************************************
*/
static int _cbGetData32(U32 Off, U16 NumBytes, void * pVoid, void * pBuffer)
{
   /* 读取点阵数据 */
   sf_ReadBuffer(pBuffer, XBF_Font32BaseAdd + Off, NumBytes);
   return 0;
}
/*
*********************************************************************************************************
* 函数名: GUI_SetXBF
* 功能说明: 创建XBF字体
* 形参: 无
* 返回值: 无
*********************************************************************************************************
*/
static void GUI_SetXBF(void)
{
   /* 创建16点阵字体 */
   GUI_XBF_CreateFont(&XBF_Font16,          /* GUI_FONT类型变量    */
                     &XBF_Data16,       /* GUI_XBF_DATA类型变量 */
                     GUI_XBF_TYPE_PROP, /* 字体类型          */
                     _cbGetData16,       /* 回调函数          */
                     &Fontfile16);       /* 回调函数参数       */

   /* 创建24点阵字体 */
   GUI_XBF_CreateFont(&XBF_Font24,          /* GUI_FONT类型变量    */
                     &XBF_Data24,       /* GUI_XBF_DATA类型变量 */
                     GUI_XBF_TYPE_PROP, /* 字体类型          */
                     _cbGetData24,       /* 回调函数          */
                     &Fontfile24);       /* 回调函数参数       */

   /* 创建32点阵字体 */
   GUI_XBF_CreateFont(&XBF_Font32,          /* GUI_FONT类型变量    */
                     &XBF_Data32,       /* GUI_XBF_DATA类型变量 */
                     GUI_XBF_TYPE_PROP, /* 字体类型          */
                     _cbGetData32,       /* 回调函数          */
                     &Fontfile32);       /* 回调函数参数       */
}

lee_st · 2017-1-22 09:15:03

创建XBF字体要用到函数：GUI_XBF_CreateFont，关于这个函数有必要说说，函数的原型如下：
复制代码
int GUI_XBF_CreateFont(GUI_FONT * pFont,
                     GUI_XBF_DATA * pXBF_Data,
                     const GUI_XBF_TYPE * pFontType,
                     GUI_XBF_GET_DATA_FUNC * pfGetData,
                     void * pVoid);

（1）第1参数和第2个参数比较好理解，填写我们前面定义的变量就行。
（2）第3个参数要特别注意，参数类型一定要跟FontCvt创建时的字体类型对应。此参数有以下五种类型。
GUI_XBF_TYPE_PROP
GUI_XBF_TYPE_PROP_EXT
GUI_XBF_TYPE_PROP_FRM
GUI_XBF_TYPE_PROP_AA2_EXT
GUI_XBF_TYPE_PROP_AA4_EXT

lee_st · 2017-1-22 09:15:20

而FontCvt创建的时候有以下七种类型：

对应关系是
GUI_XBF_TYPE_PROP = Standard
GUI_XBF_TYPE_PROP_EXT = Extended
GUI_XBF_TYPE_PROP_FRM = Extended，framed
GUI_XBF_TYPE_PROP_AA2_EXT = Extended，antialiased，2bpp
GUI_XBF_TYPE_PROP_AA4_EXT = Extended，antialiased，4bpp
初学者使用的时候，一定要注意这个问题。另外要注意，字体类型antialiased，2bpp和antialiased，4bpp是不支持XBF格式字体的。
（3）第4步是回调函数，用户要在这个回调函数里面实现XBF字体点阵数据的读取，这里是从SPI Flash中读取点阵数据的。
（4）第5个参数是回调函数的一个形参，如果XBF文件是存储到不带文件系统的的存储介质中，这个参数是用不到的，如果带文件系统的话，这个参数是要用到的。实际项目中，不推荐将XBF字体存储到带文件系统的存储介质中，实际测试发现，稍大点的字体都会使得界面效果比较卡顿，不实用。如果进一步了解的话，参考emWin教程V1.0版本里面的第20章配套的例子，那个例子是将XBF字体存到SD卡中并使用文件系统Fatfs进行访问的

lee_st · 2017-1-22 09:15:35

第3步：将23.3小节生成的font.bin文件存储到SPI Flash中，我们这里在电脑端将font.bin文件存储到SD卡中，然后开发板上电后将其从SD卡中加载到SPI Flash里面。加载代码如下：
复制代码
/*
*********************************************************************************************************
* 函数名: LoadFontLib()
* 功能说明: 从SD卡中加载字库文件到SPI FLASH
* 形参: 无
* 返回值: 无
*********************************************************************************************************
*/
void LoadFontLib(void)
{
   float FinishPecent;
uint32_t Count = 0;
   uint16_t y, i;
   uint8_t ucState;
   char cDispBuf[32];

   /* 清屏 */
   GUI_SetBkColor(GUI_BLUE);
   GUI_Clear();

   /* 设置字体 */
   GUI_SetFont(&GUI_FontSong16);
y = 0;
   /* 第1步：显示操作说明 ***************************************************************/
   GUI_DispStringAt("SPI FLASH中存储字库实验", 0, y);
   y += 16;

   GUI_DispStringAt("1. 使用前保证SD卡中已经放入字库文件font.bin", 0, y);
   y += 16;

   GUI_DispStringAt("2. SD卡中不放入字库文件，无法将其复制到板载SPI FLASH中", 0, y);
   y += 16;

   /* 等待10s后开始进行复制，方便客户看屏幕上的显示信息 */
   for(i = 0; i < 11; i++)
   {
      sprintf(cDispBuf, "3. 10秒后开始复制, 还剩余%d秒 ", 10 - i);
      GUI_DispStringAt(cDispBuf, 0, y);
      GUI_Delay(1000);
   }
   y += 16;

   /* 第2步：打开文件 ***************************************************************/
   result = f_open(&file, "font.bin", FA_OPEN_EXISTING | FA_READ);
   if (result !=  FR_OK)
   {
      GUI_DispStringAt("font.bin文件打开失败", 0, y);
      y += 16;
   }
   /* 第3步：复制SD卡中字库文件font.bin到SPI FLASH **********************************/
   for(;;)
   {
      /* 读取一个扇区的数据到buf */
      result = f_read(&file, &tempbuf, g_tSF.PageSize, &bw);

      /* 读取出错或者读取完毕，退出 */
      if ((result != FR_OK)||bw == 0)
      {
            break;
      }

      /* 写数据到SPI FLASH */
      ucState = sf_WriteBuffer(tempbuf, Count*g_tSF.PageSize, g_tSF.PageSize);

      /* 如果返回0，表示复制失败 */
      if(ucState == 0)
      {
            GUI_DispStringAt("复制失败                ", 0, y);
            break;
      }

      /* 显示复制进度 */
      Count = Count + 1;
      FinishPecent = (float)(Count* g_tSF.PageSize) / file.fsize;
      sprintf(cDispBuf, "当前完成复制:%02d%%", (uint8_t)(FinishPecent*100));
      GUI_DispStringAt(cDispBuf, 0, y);
   }

   /* 等待1秒后开始进去emWin主界面 */
   GUI_Delay(1000);
}

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