不，我的意思是，从sd卡fatfs分别读取每种字体大小的字模，然后分别写入sd卡非文件系统的物理扇区。然后lcd需要显示时，传相应的gbk码就能从对应的物理扇区读取相应的字模(注意字库都有几百kb)基于正点原子stm32f1战舰版

<think>嗯，用户现在想用STM32F1战舰版通过FATFS从SD卡读取不同字体的字模数据，然后把这些数据写入SD卡的非文件系统物理扇区，以便通过GBK码快速读取显示在LCD上。首先，我需要理清楚整个流程和可能遇到的问题。 首先，用户提到了FATFS，所以需要确保SD卡已经正确初始化，并且能够挂载文件系统。正点原子的例程里应该有相关的初始化代码，比如初始化SPI接口、SD卡，然后挂载FATFS。可能需要检查用户的SD卡是否已经格式化为FAT32，并且字库文件是否按照特定命名规则存放，比如font12.bin、font16.bin等。 接下来，用户需要从这些文件中读取字模数据。这里可能需要使用f_open、f_read等函数来打开文件并读取数据。需要注意的是，文件读取的位置可能需要根据GBK编码来计算偏移量。例如，GBK编码通常是从0xA1A1开始的，所以每个字模的偏移量可能是（GBK码 - 0xA1A1）乘以每个字模的大小，比如12号字体18字节，16号32字节，24号72字节等。 然后，用户希望将读取的字模数据写入SD卡的物理扇区，而不是文件系统部分。这里可能需要直接访问SD卡的底层扇区，通常SD卡的容量较大，用户需要确保写入的物理地址不会覆盖文件系统本身。例如，用户可能需要在SD卡的末尾保留一部分空间，专门用于存储字模数据，这样就不会影响原有的文件系统结构。 另外，用户提到要通过GBK码快速读取字模，这意味着在写入物理扇区时，需要将字模数据按照GBK码的顺序排列，每个GBK码对应的字模存放在固定的物理地址上。这样，当需要显示某个字符时，可以直接根据GBK码计算出物理地址，然后从SD卡的相应扇区读取数据，而不需要经过文件系统的查找，从而提高读取速度。 可能遇到的问题包括：SD卡物理扇区的读写是否正确，特别是直接操作物理扇区需要底层驱动的支持，比如使用SDIO或者SPI模式下的块读写函数。正点原子的例程可能已经提供了相关的底层驱动函数，比如SD_ReadDisk和SD_WriteDisk，这些函数可以直接读写指定的扇区。 此外，还需要考虑字模数据的大小和SD卡扇区的对齐问题。通常SD卡的扇区大小是512字节，如果字模数据的大小不是512的整数倍，可能需要处理剩余部分的数据，或者将多个字模数据打包写入一个扇区，以提高存储效率。 关于LCD显示部分，用户需要将读取的字模数据转换为点阵，并通过LCD驱动函数显示出来。这可能涉及到点阵数据的解析，比如每个字节代表哪些像素点，以及如何根据字体大小调整显示位置。 还需要注意缓存机制，比如使用DMA传输来加速数据读取，或者使用内存缓存来存储最近使用的字模，减少对SD卡的频繁访问，从而提高显示速度。引用中提到的DMA请求可能在这里派上用场，但需要注意ADC的DMA和SD卡的DMA可能不同，需要确认STM32F1的DMA通道配置。 最后，测试整个流程是否顺畅，包括从SD卡读取字模文件、写入物理扇区、再通过GBK码读取并显示。需要验证数据的一致性，比如写入后读取的数据是否和原始文件一致，以及显示是否正确。 可能还需要处理不同字体大小的混合存储，如何管理不同字体在物理扇区中的存储位置，避免地址冲突。例如，为每种字体预留一定的扇区范围，根据字体大小和GBK码计算对应的物理地址。 总之，整个过程需要结合FATFS的文件操作、SD卡的物理扇区读写、GBK编码转换以及LCD显示驱动，确保每一步都正确无误，并且优化存储和读取速度，以满足实时显示的需求。</think>### 基于STM32F1战舰版的FATFS+SD卡物理扇区字库存储方案 #### 一、硬件架构设计 1. **硬件资源分配**[^1] - SD卡物理扇区划分： ```c #define FONT_SECTOR_BASE 0x100000 // 起始扇区（避开FAT32文件系统区域） #define SECTOR_SIZE 512 // SD卡物理扇区大小 ``` - W25Q128作为缓存（可选）：`LCD_ShowFont()`函数优先访问SPI FLASH缓存 #### 二、关键实现步骤 ##### 1. FATFS文件系统配置（修改ffconf.h） ```c #define _USE_MKFS 1 // 启用格式化功能 #define _FS_EXFAT 0 // 禁用exFAT #define _CODE_PAGE 936 // 使用GBK编码[^2] ``` ##### 2. 字库文件物理映射 ```c // 字模文件与物理地址映射表 typedef struct { char* filename; // 如"font16.bin" uint32_t base_sector;// 物理起始扇区号 uint16_t font_size; // 单个字模字节数 } FontMapping; const FontMapping font_table[] = { {"font12.bin", FONT_SECTOR_BASE, 18}, {"font16.bin", FONT_SECTOR_BASE+200, 32}, {"font24.bin", FONT_SECTOR_BASE+500, 72} }; ``` ##### 3. 字库写入物理扇区核心代码 ```c void FontFile_To_PhysicalSectors(FontMapping *mapping) { FIL fsrc; UINT br; uint8_t buffer[SECTOR_SIZE]; uint32_t sector_counter = mapping->base_sector; // 打开字库文件 if(f_open(&fsrc, mapping->filename, FA_READ) != FR_OK) { printf("Open %s failed\r\n", mapping->filename); return; } // 逐扇区写入 while(1) { // 从文件读取数据 if(f_read(&fsrc, buffer, SECTOR_SIZE, &br) != FR_OK) break; if(br == 0) break; // 直接写入物理扇区（使用底层驱动） SD_WriteDisk(buffer, sector_counter, 1); sector_counter++; } f_close(&fsrc); } ``` ##### 4. GBK码快速读取实现 ```c uint32_t GBK_To_SectorAddr(uint16_t gbk_code, uint8_t font_size) { // 计算字模索引 uint32_t char_index = (gbk_code - 0xA1A1); // 查找字体配置 for(int i=0; i<sizeof(font_table)/sizeof(FontMapping); i++){ if(font_table[i].font_size == font_size) { // 计算物理扇区地址 uint32_t offset = char_index * font_size; return font_table[i].base_sector + (offset / SECTOR_SIZE); } } return 0xFFFFFFFF; } void LCD_ShowGBK(uint16_t x, uint16_t y, uint16_t gbk_code, uint8_t font_size) { uint8_t dot_buffer[72]; uint32_t target_sector = GBK_To_SectorAddr(gbk_code, font_size); // 计算扇区内偏移量 uint32_t offset = (gbk_code - 0xA1A1) * font_size % SECTOR_SIZE; // 读取物理扇区 SD_ReadDisk(dot_buffer, target_sector, 1); // 显示点阵数据（需根据实际LCD驱动修改） LCD_ShowFont(x, y, &dot_buffer[offset], font_size); } ``` ##### 5. DMA加速方案（结合引用[1]） ```c // 配置DMA通道（以SDIO DMA为例） void SD_DMA_Config(void) { DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure; RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA2, ENABLE); DMA_DeInit(DMA2_Channel4); DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = (uint32_t)&SDIO->FIFO; DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (uint32_t)SDIO_DATA_BUFFER; DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC; DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = 512; DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable; DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable; DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_Word; DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_Word; DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Normal; DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_High; DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable; DMA_Init(DMA2_Channel4, &DMA_InitStructure); } ``` #### 三、性能优化措施 1. **双缓冲机制** ```c uint8_t sector_buf[2][SECTOR_SIZE]; // 双缓冲 volatile uint8_t buf_index = 0; // 在DMA完成中断中切换缓冲区 void SDIO_IRQHandler(void) { if(SD_GetFlagStatus(SDIO_FLAG_DCRCFAIL)) { // 错误处理 } if(SD_GetFlagStatus(SDIO_FLAG_DTIMEOUT)) { // 超时处理 } if(SD_GetFlagStatus(SDIO_FLAG_DATAEND)) { buf_index ^= 1; // 切换缓冲区 SD_ReadDisk(sector_buf[buf_index], next_sector++, 1); } } ``` 2. **GBK-Unicode转换（参考引用[2]）** ```c uint16_t GBK_To_Unicode(uint16_t gbk_code) { // 使用二分查找法转换编码 uint16_t low=0, high=UNICODE_TABLE_SIZE-1; while(low <= high) { uint16_t mid = (low + high)/2; if(gbk_code == unicode_table[mid].gbk) { return unicode_table[mid].unicode; } else if(gbk_code > unicode_table[mid].gbk) { low = mid + 1; } else { high = mid - 1; } } return 0xFFFD; // 返回替换字符 } ``` #### 四、实验验证方法 1. **字库文件预处理** - 使用PC工具生成GBK编码的二进制字库文件 - 文件命名规范：`font+字号.bin`（如font16.bin） 2. **SD卡初始化脚本** ```python # 使用python自动分区 import os disk_size = os.getdiskSize("/dev/sdb") reserved_size = 2*1024*1024 # 保留2MB给字库 os.parted(disk_size - reserved_size) # 前部给FAT32，尾部保留 ``` 3. **显示性能测试** ```c void SpeedTest(void) { uint32_t start = SysTick->VAL; for(uint16_t code=0xA1A1; code<0xF7FE; code+=100) { LCD_ShowGBK(0, 0, code, 16); } uint32_t cost = (start - SysTick->VAL)/72000; printf("渲染100汉字耗时：%d ms\r\n", cost); } ``` #### 五、常见问题解决方案 1. **物理扇区对齐问题** - 在字模数据不足512字节时填充0x00 ```c void Pad_Sector(uint8_t *data, uint16_t data_len) { if(data_len % SECTOR_SIZE != 0) { memset(data+data_len, 0, SECTOR_SIZE - data_len%SECTOR_SIZE); } } ``` 2. **字库更新策略** - 使用`SD_Erase()`擦除指定扇区范围 ```c void Update_FontLib(char* filename, uint8_t font_size) { FontMapping *map = Find_Mapping(font_size); SD_Erase(map->base_sector, Calc_NeedSectors(map->font_size)); FontFile_To_PhysicalSectors(map); } ```