aaa.txt

利用SPCE061A实现中文 输入 利用SPCE061A实现中文输入

利用SPCE061A单片机实现中文输入 
       
   

1 引言 

　　中文输入是手机、PDA等手持终端的基本功能，研究基于单片机的中文输入方法，对于手持电子产品的开发具有一定的现实意义。SPCE061A是凌阳科技研发生产的性价比很高的一款十六位单片机，具有易学易用的指令系统和集成开发环境，为软件开发提供了方便的条件。本方案利用凌阳大学计划推出的SPLC701B液晶显示模组作为输入输出设备，在SPCE061A单片机上实现了拼音输入法，可实现汉字、英文字母、数字符号等文本信息的输入。本方案可以为基于单片机的产品开发、中文输入法研究等提供辅助和参考。 

2 系统硬件设计 

　　对于文本输入系统，除了主控制器外，至少还要包括输入设备和显示设备。系统采用SPCE061A单片机作为主控制器，而输入和显示都通过SPLC701B液晶显示模组（集成了4×4键盘）实现，系统的硬件结构框图如图 2-1所示。 



图 2-1 系统硬件结构图 
　　 SPCE061A单片机作为主控芯片，负责构建拼音输入法的数据结构，并在单片机内部Flash中保存汉字的拼音编码。SPCE061A接收4×4按键输入，并通过LCD显示交互内容，从而实现用户操作界面。 

2.1 SPCE061A芯片特性 

2.1.1 SPCE061A简介 

　　SPCE061A是一款基于u'nSP内核的16位单片机，其芯片特性如下： 
　　 ● 工作电压：内核工作电压VDD为3.0～3.6V(CPU)，I/O口工作电压VDDH为VDD～5.5V(I/O)； 
　　 ● CPU时钟：0.32MHz～49.152MHz； 
　　 ● 内置2K字SRAM和32K闪存ROM； 
　　 ● 系统处于备用状态下(时钟处于停止状态)，耗电小于 2μA@3.6V ； 
　　 ● 具备触键唤醒的功能； 
　　 ● 32位通用可编程输入/输出端口； 
　　 ● 2个16位可编程定时器/计数器(可自动预置初始计数值)； 
　　 ● 7通道10位电压模-数转换器(ADC)和单通道声音模-数转换器； 
　　 ● 2个10位DAC(数-模转换)输出通道； 
　　 ● 14个中断源可来自定时器A / B，时基，2个外部时钟源输入，键唤醒； 
　　 ● 具备串行设备接口； 
　　 ● 低电压复位(LVR)功和低电压监测(LVD)功能； 
　　 ● 内置在线仿真(ICE，In- Circuit Emulator)接口。 
　　 SPCE061A的内部结构框图如图 2-2所示。 


图 2-2 SPCE061A内部结构图 

2.2 SPLC701B液晶显示模组特性 

　　SPLC701B液晶显示模组采用基于凌阳SPLC701B芯片的点阵液晶显示器，具有120×52显示分辨率，内置汉字字库和半角字符库，可软件调节对比度（32级），支持串行和并行控制方式。模组同时配备4×4键盘供用户使用。液晶显示器的基本特性见下表： 
表 2.1 液晶显示器特性参数 

显示模式  1. 4行10列全角字符（11×12点阵字符），同时支持半角字符（5×12点阵字符）显示。 
2. 120×52点阵图形显示。 
3. 14段图标显示。 
上述三种模式可同时显示。 
 
 
显示器尺寸  34.5 （宽）× 33.3 （高）× 1.91 （厚） mm  
可视区尺寸  30.5 （宽）× 23.4 （高） mm  
点大小  0.2 （宽）× 0.303 （高） mm  
像素尺寸  0.22 （宽）× 0.323 （高） mm  



　　模组包括LCD显示器和4×4键盘两个部分，LCD与键盘可以各自独立使用，互不影响。 

2.3 硬件电路 

2.3.1 SPCE061A最小系统 

　　本方案使用SPCE061A精简开发板（61板）作为单片机最小系统。61板包括SPCE061A芯片外围的基本模块，有：晶振输入模块（OSC）、锁相环外围电路（PLL）、复位电路（RESET）、指示灯（LED）等，如下图所示。 


图 2－3 SPCE061A最小系统 

2.3.2 LCD显示器 

　　SPLC701B液晶显示模组提供的LCD显示器采用凌阳SPLC701B液晶驱动芯片，点阵分辨率为120*52，内置中文字库，可显示汉字、字符、图形等。该LCD显示器支持串行、8位并行、4位并行等多种接口方式，为简化电路连接，这里使用串行接口方式，如图 2-4所示。 


图 2－4 SPCE061A与LCD显示器的硬件连接 

2.3.3 4×4键盘 

　　SPLC701B液晶显示模组附带4×4键盘，可直接与SPCE061A的I/O端口连接。其电路原理图如下： 


图 2－5 4×4键盘 

3 系统软件设计 

　　本方案的软件系统主要包含下列模块： 
　　 按键扫描：扫描4×4键盘，获取键值。包括Key.asm程序文件和Key.inc、Key.h头文件。 
　　 LCD显示：LCD显示驱动程序，实现文本、图形显示等功能。该模块包括LCD701_Drv.asm、LCD701_Functions.c程序文件，以及LCD701_Cfg.inc、LCD701_Defs.h、LCD701_Drv.h、LCD701_Functions.h等头文件。 
　　 文字输入：通过4×4键盘输入汉字（拼音输入法）、字符、数字等，并在LCD上显示出来，以便于用户编辑通讯录条目。该模块包括PY_IME.c、PY_Interface.c程序文件，以及PY_Index.h、PY_MB.h、PY_IME.h、PY.h等头文件。 

3.1 各模块程序说明 

3.1.1 按键扫描模块 

　　按键扫描是在TMB_128Hz中断服务程序中进的，采用逐行扫描方式获取键值。4×4键盘的左面3列采取手机按键排布方式，最右一列的4个按键分别被定义为"向上"、"向下"、"确定"和"取消"，如图 3-1所示。 


图 3－1 4*4按键定义 

3.1.2 LCD显示模块 

　　LCD显示部分采用SPLC701B液晶显示模组附带的驱动程序。该驱动程序的架构如图 3-2所示。 


图 3－2 LCD驱动程序架构 
　　 程序中用到的LCD驱动函数主要有： 
　　 void LCD701_Init(void); // LCD显示初始化 
　　 void LCD701_ClrScr(unsigned Part); // 清除屏幕显示内容 
　　 void LCD701_SetTextPos(unsigned Row, unsigned Col); // 设置文本显示位置 
　　 void LCD701_SetTextMode(unsigned TextMode); // 设置文本显示模式 
　　 void LCD701_Print(const unsigned char *String); // 在屏幕上打印字符串 

3.1.3 文字输入模块 

　　拼音输入法是本方案的核心内容，它负责将键盘输入的数字序列转换为汉字。拼音输入法大体可以分为两个步骤：首先将键盘输入的数字序列转换为拼音编码，然后搜索到该拼音编码对应的汉字编码。 
　　 拼音编码以索引表的形式保存在PY_Index.h中，每个拼音编码的数据结构为： 
　　 typedef struct 
　　 { 
　　 const char *T9; // 按键数字序列 
　　 const char *PY; // 拼音编码字符串 
　　 const char *MB; // 该拼音对应的汉字码表地址 
　　 }T9PY_IDX; 
　　 所有的拼音编码组成一个数组常量T9PY_index[]，每个拼音编码作为数组中的一个元素存在，下面是该数组的片段： 
　　 const T9PY_IDX T9PY_index[] ={ 
　　 {"2","a",PY_mb_a}, 
　　 {"3","e",PY_mb_e}, 
　　 …… …… 
　　 {"224","bai",PY_mb_bai}, 
　　 {"224","cai",PY_mb_cai}, 
　　 …… …… 
　　 } 
　　 当用户通过键盘输入一个数字序列后，程序将遍历拼音编码数组中的每个元素，找到与这个数字序列对应的所有拼音编码。例如输入数字"224"，遍历T9PY_index数组将获得"bai"和"cai"两组拼音编码，程序将这些匹配的拼音通过LCD显示出来，供用户选择。 
　　 在用户选定了拼音之后，程序就可以获得该拼音编码对应的汉字码表地址。例如选择了拼音"cai"，那么程序将获得该拼音拼音编码对应的汉字码表地址PY_mb_cai。汉字码表是具有相同读音的汉字组成的编码数组，例如PY_mb_cai数组的定义如下： 
　　 const unsigned char PY_mb_cai []={"@猜才材财裁采彩睬踩菜蔡"}; 
　　 程序将汉字码表数组中的所有汉字显示在LCD上，这样用户就可以通过键盘选取所需的汉字了。由于LCD可显示的字数有限，这里采用分页显示的办法，每页显示8个汉字供用户选择，并可利用键盘中的"Up"和"Dn"键上下翻页。 
　　 用户在录入文本时，除需要输入中文外，也可能需要输入英文、数字以及符号等。因此，将4×4键盘的一些特定按键定义为英文、数字等输入键，从而构成了完整的文本输入模块。文字输入模块的程序流程如下： 


图 3－3 文字输入模块程序流程 

4 操作说明 

　　本系统实现的输入法可以方便地实现中文、英文字母、数字、符号的混合输入。与手机键盘类似，英文字母a～z分配在2～9这几个数字键上，如下图所示： 


图 4－1 按键与字母映射关系 

4.1 输入汉字 

　　当输入汉字时，连续按拼音字母对应的数字键，LCD将显示所有匹配的拼音。按Up或Dn键选中所需的拼音，再按确定键即可进入汉字选择状态。LCD将分页显示该拼音对应的所有汉字，每个汉字上方有一个数字，按相应的数字键可以选中所需的汉字，按Up和Dn可上下翻页。例如，输入汉字"书"，需要进行如下操作： 
　　 "书"字的拼音编码为"shu"，因此依次按数字键"748"，LCD将显示与之对应的所有拼音编码： 


图 4－2 输入拼音 
　　 按Up或Dn键，将光标切换到"shu"的位置，再按"确定"键，LCD将显示拼音"shu"对应的汉字列表： 


图 4－3 选择汉字 
　　 直接按数字键"1"即可选定汉字"书"。如果需要的汉字没有出现在当前页，则可利用Up和Dn键上下翻页。 

4.2 输入英文字母 

　　以输入英文字母"r"为例，首先按"r"对应的数字键"7"，LCD将显示该数字键对应的所有字母： 


图 4－4 选择英文字母 
　　 按Up或Dn键，将光标移动到"r"的位置，再按"0"键即可选定字母"r"。 

4.3 输入数字和符号 

　　当输入数字时，需要先按数字键，再按"#"键。例如输入数字3，则依次按"3#"即可。 
此外，输入法还支持一些常用符号输入。按"1"键，LCD将显示符号列表： 


图 4－5 输入符号 
　　 每个符号上方有一个数字，按0～8数字键可输入对应的符号，按"#"键则输入数字"1"。例如输入符号"@"，需要依次键入"03"。