SPI接口Flash存儲疊的特點(diǎn) - 一種低功耗的便攜式人機(jī)界面系統(tǒng)

　　由于在本系統(tǒng)中整個的漢字字庫需要存儲在外部Flash中，所以需要選擇一種Flash存儲芯片，F(xiàn)lash芯片選擇需要滿足以下要求。第一，盡量占用少的IO口，因?yàn)橐壕э@示器已經(jīng)采用了并行接口，如果繼續(xù)選用并行接口的Flash，對芯片的IO消耗較大，這樣勢必要選用IO更多的芯片，對于便攜式設(shè)備來說，這是不合理的，所以本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程中選用的Flash為SST公司的SST25VF080B，它采用SPI接口，SPI是一種高速的，全雙工，同步的通信總線，并且在芯片的管腳上只占用四根線，節(jié)約了芯片的管腳，同時為PCB的布局上節(jié)省空間，提供方便，正是出于這種簡單易用的特性，現(xiàn)在越來越多的芯片集成了這種通信協(xié)議，本文中的SPI Flash采用美國SST公司的SST25VF080B芯片，容量為8 M位，它工作電壓范圍為2.7～3.6 V，工作在SPI模式0或者模式3，最高工作在50MHz，最小擦除單位為4K字節(jié)的扇區(qū)，可擦寫10萬次，數(shù)據(jù)保持100年以上。而STM32F103RBT6帶有高速的硬件SPI接口，可以很方便與SST25VF080B連接通信。所以我們采用SPI Flash來完成對漢字字庫的存儲，字庫存儲部分的硬件電路接口圖如圖3所示。

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　　3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

　　系統(tǒng)軟件包括字庫的調(diào)用和TFT液晶顯示軟件設(shè)計(jì)兩個部分，字庫調(diào)用主要是通過STM32F103RBT6的SPI接口調(diào)用存儲在SST25VF080B中的中文字庫。TFT液晶顯示部分主要是通過STM32F103RBT6通用I/O口模擬16位的8080并口，實(shí)現(xiàn)對液晶顯示器的驅(qū)動，在軟件設(shè)計(jì)的過程中需要注意一個問題。就是不同字庫編碼的標(biāo)準(zhǔn)時不一樣的，所以在解碼時略有不同，常用的漢字字庫有GB2312字庫和GBK字庫兩種。

　　3.1 GB2312字庫和GBK字庫

　　GB2312收錄簡化漢字及符號、字母、日文假名等共7 445個圖形字符，其中漢字占6 763個。GB2312規(guī)定“對任意一個圖形字符都采用兩個字節(jié)表示，每個字節(jié)均采用七位編碼表示”，習(xí)慣上稱第一個字節(jié)為“高字節(jié)”，第二個字節(jié)為“低字節(jié)”。GB2312—80包含了大部分常用的一、二級漢字，和9區(qū)的符號。該字符集是幾乎所有的中文系統(tǒng)和國際化的軟件都支持的中文字符集，這也是最基本的中文字符集。其編碼范圍是高位0xa1～0xfe，低位也是0xa1～0xfe;漢字從0xb0a1開始，結(jié)束于0xf7fe。GB2312將代碼表分為94個區(qū)，對應(yīng)第一字節(jié)(0xa1～0xfe);每個區(qū)94個位(0xa1～0xfe)，對應(yīng)第二字節(jié)，兩個字節(jié)的值分別為區(qū)號值和位號值加32(20H)，因此也稱為區(qū)位碼。01～09區(qū)為符號、數(shù)字區(qū)，16～87區(qū)為漢字區(qū)(0xb0～0xf7)，10～15區(qū)、88～94區(qū)是有待進(jìn)一步標(biāo)準(zhǔn)化的空白區(qū)。GB2312將收錄的漢字分成兩級：第一級是常用漢字計(jì)3755個，置于16～55區(qū)，按漢語拼音字母/筆形順序排列：第二級漢字是次常用漢字計(jì)3 008個，置于56～87區(qū)，按部首/筆畫順序排列。故而GB2312最多能表示6763個漢字。

　　而GBK內(nèi)碼完全兼容GB2312，同時支持繁體字，總漢字?jǐn)?shù)有2萬多個，編碼格式如下，每個GBK碼由2個字節(jié)組成，第一個字節(jié)為0X81～0XFE，第二個字節(jié)分為兩部分，一是0X40～0X7E，二是0X80～0XFE。其中與GB2312相同的區(qū)域，字完全相同。把第一個字節(jié)代表的意義稱為區(qū)，那么GBK里面總共有126個區(qū)(0XFE～0X81+1)，每個區(qū)內(nèi)有190個漢字(0XFE～0X80+0X7E～0X40+2)，總共就有126x190=23 940個漢字。點(diǎn)陣庫只要按照這個編碼規(guī)則從0X8140開始，逐一建立，每個區(qū)的點(diǎn)陣大小為每個漢字所用的字節(jié)數(shù)乘以190。這樣，就可以得到在這個字庫里面定位漢字的方法：

　　當(dāng)GBKL<0X7F時：Hp=((GBKH-0x81)×190+GBKL-0X40)×(sizex2);

　　當(dāng)GBKL>0X80時：Hp=((GBKH-0x81)×190+GBKL-0X41)×(sizex2);

　　其中GBKH、GBKLL分別代表GBK的第一個字節(jié)和第二個字節(jié)(也就是高位和低位)，size代表漢字字體的大小(比如16字體，12字體等)，Hp則為對應(yīng)漢字點(diǎn)陣數(shù)據(jù)在字庫里面的起始地址。