前言：
ASCII 字符的点阵显示
要在 LCD 中显示一个 ASCII 字符，即英文字母这些字符，首先是要找到字符对应的点阵。
在 Linux 内核源码中有这个文件：lib\fonts\font_8x16.c， 里面以数组形式保存各个字符的点阵，比如：
数组里的数字是如何表示点阵的？以字符 A 为例
上图左侧有 16 行数值，每行 1 个字节。每一个节对应右侧一行中 8 个像素： 像素从右边数起，bit0 对应第 0 个像素，bit1 对应第 1 个像素，……，bit7 对 应第 7 个像素。某位的值为 1 时，表示对应的像素要被点亮；值为 0 时表示对应 的像素要熄灭。
所以要显示某个字符时，根据它的 ASCII 码在 fontdata_8x16 数组中找到它的点阵，然后取出这 16 个字节去描画 16 行像素。
比如字符 A 的 ASCII 值是 0x41，那么从 fontdata_8x16[0x41*16]开始取其点阵数据。
核心函数是
void lcd_put_ascii(int x, int y, unsigned char c)
它在 LCD 的(x,y)位置处显示字符 c，代码如下图所示：
1.获取点阵
对于字符 c，char c，它的点阵获取方法如下：
4693 unsigned char *dots = (unsigned char *)&fontdata_8x16[c*16];
2.描点
因为有十六行，所以首先要有一个循环 16 次的大循环，然后每一行里有 8 位，那么在每一个大循环里也需要一个循环 8 次的小循环。小循环里的判断单行 的描点情况，如果是 1，就填充白色，如果是 0 就填充黑色，如此一来，就可以显示出黑色底，白色轮廓的英文字母。
4697 for (i = 0; i < 16; i++) 4698 { 4699 byte = dots[i]; 4700 for (b = 7; b >= 0; b--) 4701 { 4702 if (byte & (1<<b)) 4703 { 4704 /* show */ 4705 lcd_put_pixel(x+7-b, y+i, 0xffffff); /* 白 */ 4706 } 4707 else 4708 { 4709 /* hide */ 4710 lcd_put_pixel(x+7-b, y+i, 0); /* 黑 */ 4711 } 4712 } 4713 }
3.main 函数
main 函数中首先要打开 LCD 设备，获取 Framebuffer 参数，实现 lcd_put_pixel 函数；
然后调用 lcd_put_ascii 即可绘制字符
4716 int main(int argc, char **argv) 4717 { 4718 fd_fb = open("/dev/fb0", O_RDWR); 4719 if (fd_fb < 0) 4720 { 4721 printf("can't open /dev/fb0\n"); 4722 return -1; 4723 } 4724 if (ioctl(fd_fb, FBIOGET_VSCREENINFO, &var)) 4725 { 4726 printf("can't get var\n"); 4727 return -1; 4728 } 4729 4730 line_width = var.xres * var.bits_per_pixel / 8; 4731 pixel_width = var.bits_per_pixel / 8; 4732 screen_size = var.xres * var.yres * var.bits_per_pixel / 8; 4733 fbmem = (unsigned char *)mmap(NULL , screen_size, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP _SHARED, fd_fb, 0); 4734 if (fbmem == (unsigned char *)-1) 4735 { 4736 printf("can't mmap\n"); 4737 return -1; 4738 } 4739 4740 /* 清屏: 全部设为黑色 */ 4741 memset(fbmem, 0, screen_size); 4742 4743 lcd_put_ascii(var.xres/2, var.yres/2, 'A'); /*在屏幕中间显示 8*16 的字母 A*/ 4744 4745 munmap(fbmem , screen_size); 4746 close(fd_fb); 4747 4748 return 0; 4749 } 4750
4.编译 c 文件 show_ascii.c
交叉编译：不同的板子，编译工具的前缀可能不一样，这是使用的是IMX6ULL
arm-buildroot-linux-gnueabihf-gcc -o show_ascii show_ascii.c
把 show_ascii 程序通过 NFS 挂载放到板子上，执行命令：./show_ascii。如果实验成功，我们将看到屏幕中间会显示出一个白色的字母‘A’。
中文字符的点阵显示
1.指定编码格式
使用点阵字库时，中文字符的显示原理跟 ASCII 字符是一样的。要注意的地 方在于中文的编码：在 C 源文件中它的编码方式是 GB2312 还是 UTF-8？编译出 的可执行程序，其中的汉字编码方式是 GB2312 还是 UTF-8？
注意：一般不会使用 UTF-16 的编码方式，在这种方式下 ASCII 字符也是用 2 字 节来表示，而其中一个字节是 0，但是在 C 语言中 0 表示字符串的结束符，会引起误会。
我们编写 C 程序时，可以使用 ANSI 编码，或是 UTF-8 编码；在编译程序时， 可以使用以下的选项告诉编译器：
-finput-charset=GB2312
-finput-charset=UTF-8
如果不指定“-finput-charset”，GCC 就会默认 C 程序的编码方式为 UTF-8，即使你是以 ANSI 格式保存，也会被当作 UTF-8 来对待。
对于编译出来的可执行程序，可以指定它里面的字符是以什么方式编码，可以使用以下的选项编译器：
-fexec-charset=GB2312
-fexec-charset=UTF-8
如果不指定“-fexec-charset”，GCC 就会默认编译出的可执行程序中字符 的编码方式为 UTF-8。 如果“-finput-charset”与“-fexec-charset”不一样，编译器会进行格式转换
2.编码格式实验
下面做实验。
test_charset_ansi.c、test_charset_utf8.c 的编码格式分别为 ANSI、 UTF-8，它们的程序代码是一样的，如下：
01 #include <stdio.h> 02 #include <string.h> 03 04 int main(int argc, char **argv) 05 { 06 char *str = "A 中"; 07 int i; 08 09 printf("str's len = %d\n", (int)strlen(str)); 10 printf("Hex code: "); 11 for (i = 0; i < strlen(str); i++) 12 { 13 printf("%02x ", (unsigned char)str[i]); 14 } 15 printf("\n"); 16 return 0; 17 }
默认编码
实验如下：
不指定“-finput-charset”与“-fexec-charset”时，input-charset 和 exec-charset 默认都是 UTF-8，不会进行编码转换。即使 C 文件是 ANSI， 也会被认为是 UTF-8，所以不会导致编码转换。
GB2312 转为 UTF-8
实验如下：
从上面的输出信息可以看出来，GB2312 的“0xd6 0xd0”可以转换为 UTF-8 的“0xe4 0xb8 0xad”。而如果把原本就是 UTF-8 格式的 test_charset_utf8.c 当作 GB2312 格式，会引起错误。
UTF-8 转为 GB2312
实验如下：
从 上 面 的 输 出 信 息 可 以 看 出 来 ， 如 果 把 原 本 就 是 GB2312 格式的 test_charset_ansi.c 当作 UTF-8 格式，会引起错误。而 UTF-8 格式的“中”编 码值为“0xe4 0xb8 0xad”，可以转换为 GB2312 的“0xd6 0xd0”。
在代码中使用汉字这类非 ASCII 码时，要特别留意编码格式。
汉字区位码
我们从网上搜到 HZK16 这个文件，它是常用汉字的 16*16 点阵字库。HZK16 里每个汉字使用 32 字节来描述，如图所示：
跟 ASCII 字库一样，每个字节中每一位用来表示一个像素，位值等于 1 时表示对 应像素被点亮，位值等于 0 时表示对应像素被熄灭。
HZK16 中是以 GB2312 编码值来查找点阵的，以“中”字为例，它的编码值 是“0xd6 0xd0”，其中的 0xd6 表示“区码”，表示在哪一个区：第“0xd6 - 0xa1” 区；其中的 0xd0 表示“位码”，表示它是这个区里的哪一个字符：第“0xd0 - 0xa1”个。每一个区有 94 个汉字。区位码从 0xa1 而不是从 0 开始，是为了兼 容 ASCII 码。
所以，我们要显示的“中”字，它的 GB2312 编码是 d6d0，它是 HZK16 里 第“(0xd6-0xa1)*94+(0xd0-0xa1)”个字符。
3.汉字点阵显示实验
打开汉字库文件
第 4787 行打开当前目录的字库文件：HZK16。
第 4793 行获得文件的状态信息，里面含有文件长度，这在后面的 mmap 中 用到。
第 4798 行使用 mmap 映射文件，以后就可以像访问内存一样读取文件内容； mmap 的返回结果保存在 hzkmem 中，它将作为字库的基地址
编写显示汉字的函数
核心函数是 void lcd_put_chinese(int x, int y, unsigned char *str) ，它在 LCD 的(x,y)位置处显示汉字字符 str，str[0]中保存区码、str[1] 中保存位码。
代码如下图所示：
上图是汉字点阵排布的示意图，总共有十六行，因此需要一个循环 16 次的大循环(第 4740 行)。 考虑到一行有两个字节，在大循环中加入一个 2 次的循环用于区分是哪个字 节(第 4741 行)。
最后使用第 3 个循环来处理一个字节中的 8 位(第 4744 行)。
对于每一位，它等于 1 时对应的像素被设置为白色，它等于 0 时对应的像素被设置为黑色。需要注意的是根据 x、y、i、j、b 来计算像素坐标
使用 lcd_put_chinese 函数
程序文件：show_font.c
编译程序
编译命令：
arm-buildroot-linux-gnueabihf-gcc -o show_chinese show_chinese.c
注意：不同的板子，编译工具的前缀可能不一样。
注意：使用上述命令时 show_chinese.c 的编码格式必须是 ANSI(GB2312)，否则编译时需要指定“-fexec-charset=GB2312”。
把 show_chinese 程序放到板子上，执行命令：./show_chinese。如果实验成功，我们将看到屏幕中间会显示出一个白色的字母“A”和“中”。
