高通字库芯片GT23H32S4W的应用-文章-硬件设计-芯片IC

高通字库芯片GT23H32S4W的应用

时间:01-21 09:37 阅读:1946次

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简介：介绍字库芯片GT23H32S4W的SPI协议，重点介绍与CPU的硬件连接电路以及通过C语言编程实现SPI时序，来读取汉字的字模。最后，给出字库芯片的应用实例。实验结果表明，汉字字模正确，显示内容清晰，可以显示字符、多种汉字的字型。

引言

随着电子产品需求与覆盖面的急剧扩张，信息传输（输入输出）所涉及的中外文字库信息解决方案也变得更加重要，一个有多种字库的显示/打印电子产品比只具备单一的ASCII码的产品有更强的竞争力。在现在字库应用解决方案中，电子设备商、方案商一般会有这样几种方案：

① 一部分的IC厂商会集成一小部分的字库信息在IC上；

② 设备商、方案商会自己购买存储芯片（Flash等）,自己独立编写点阵信息烧录；

③ 采购标准的专业字库IC,例如上海高通半导体有限公司生产的专业字库芯片。

1 GT23H32S4W芯片的原理及特点[2]

1.1 GT23H32S4W的引脚图

GT23H32S4W是一款内含11×12点阵、15×16点阵、24×24点阵、32×32点阵的汉字库芯片，支持GB2312国标汉字及ASCII字符。排列格式为横置横排。图1为芯片的引脚图。字库芯片与CPU的硬件连接可以是并行方式，也可以是SPI方式。笔者在使用过程中发现，并行连接不能正确读取汉字的字模，所以这里仅介绍SPI方式。

图1 GT23H32S4W引脚图

1.2 GT23H32S4W电路连接图[1]

单片机P89C52X2FN与字库芯片的连接采用SPI总线的方式，SPI 接口引脚描述如下：

① 串行数据输出（SO）：该信号用来把数据从芯片串行数据输入引脚输出，数据在时钟的下降沿移出。

② 串行数据输入（SI）：该信号用来把数据从串行数据输入引脚输入芯片，数据在时钟的上升沿移入。

③ 串行时钟输入（SCLK）：数据在时钟上升沿移入，在下降沿移出。

④ 片选输入（CS#）：所有串行数据传输开始于CS#下降沿，CS#在传输期间必须保持为低电平，在两条指令之间保持为高电平。硬件电路连接图如图2所示。

图2 单片机与GT23H32S4W的电路连接图

图3 快速读取点阵芯片GT23H32S4W的时序图

1.3 芯片工作的时序图

字库芯片的操作分为一般读取和快速读取。这里采用快速读取（READ_FAST）方式，具体操作步骤如下：

① 首先把片选信号（CS#）变为低电平，紧跟着的是1 个字节的命令字（0Bh）和3 个字节的地址以及一个字节Dummy Byte 通过串行数据输入引脚（SI）移位输入，每一位在串行时钟（SCLK）上升沿被锁存；Dummy Byte代表无意义的内容，是什么值都可以，主要起到填充、隔离数据的作用。

② 然后该地址的字节数据通过串行数据输出引脚（SO）移位输出，每一位在串行时钟（SCLK）下降沿被移出。

③ 如果片选信号（CS#）继续保持为低电平，则下一个地址的字节数据继续通过串行数据输出引脚（SO）移位输出。例如读取一个15×16 点阵汉字需要32字节，则连续32 个字节读取后结束一个汉字的点阵数据读取操作。如果不需要继续读取数据，则把片选信号（CS#）变为高电平，结束本次操作。图3是快速读取点阵的时序图。

2 C语言编程软件设计[24]

2.1 汉字字模地址的计算

字库芯片GT23H32S4W有多种字型：11×12、15×16、24×24、32×32点阵。这里使用15×16点阵。在GT23H32S4W里，15×16点阵的GB2312标准点阵字库的地址计算如下。其中，GBCode表示汉字内码；MSB表示汉字内码GBCode的高8位；LSB表示汉字内码GBCode的低8位；Address表示汉字或ASCII字符点阵在芯片中的字节地址；BaseAdd说明点阵数据在字库芯片中的起始地址。

计算代码如下：

BaseAdd=0x2C9D0;

if(MSB >=0xA1&&MSB<=0xa9&&LSB >=0xA1)

Address=((MSB-0xA1)*94+(LSB-0xA1))*32+ BaseAdd;

else if(MSB >=0xBO&&MSB<=0xF7&&LSB >=0xA1)

Address=((MSB-0xBO)*94+(LSB-0xA1)+846)*32+ BaseAdd;

这里的变量Address、MSB、LSB定义数据类型时要注意，定义成长整型，以避免计算结果溢出，造成地址计算错误。

2.2 连续读一个汉字的字模子程序

根据芯片的工作时序图以及字模在GT23H32S4W芯片里的地址，可以实现一个汉字的字模的读取。代码如下：

unsigned char r_dat_bat(unsigned long int address){

unsigned long int add;

unsigned long int cp_32=0x80000000;