一种16＊ 16点阵汉字笔顺字库的制作方法

2018年第1湖__________________________________________文章编号=1009 -2552(2018)01 -0063 -04D O I：10. 13274/ki.hdzj.2018. 01. 015"f s息技术一种16 *16点阵汉字笔顺字库的制作方法周江(成都职业技术学院软件分院，成都610041)摘要：汉字笔顺是小学低年级语文的教学内容，目前一般是由老师书写、学生练习来实现，教学方式比较枯燥，老师劳动强度较大，难以保证教学的效果。

针对这种状况，有必要开发一种汉字笔顺字库，利用单片机和LED点阵显示屏等设计出能实现汉字笔顺演示的设备，这将有效地提高教学的效率和效果，能在一定程度上提高学生书写的正确率。

关键词：汉字；笔顺；字库；16 *16点阵中图分类号：TP391. 1文献标识码：AMethod of making Chinese characters writing sequencefont of 16 *16dot matrixZHOU Jiang(Software School of Chengdu Polytechnic，Chengdu610041，China) Abstract:Chinese characters writing sequence is content ol Chinese in lower grades ol primary school.The general method is a teacher demonstration and students learn on it，it is boring,and the teacher’s labor intensity is big，so it is difficult to ensure the effectiveness ol teaching.In view ol this situation，it is necessary to develop a font ol Chinese characters writing sequence，and design a equipment using SCM and LED which can demonstrate the Chinese characters writing sequence.This effectively improves the efficiency and ellect ol Chinese characters writing sequence teaching.To a certain extent，it can improve the accuracy ol writing.Key words:Chinese character；writing sequence;l'o nt; 16 * 16 dot-matrix0引百2009年,教育部语言文字应用管理司举办的“全国学生规范汉字书写大赛”，促进了全民对汉字规范化书写的重视和热情。

从一些与汉字书写有关的电视节目中,虽然参加者已经是学生中的佼佼者,但依然有很多不规范的情况出现，这与现在汉字书写规范的教学手段比较落后有关。

目前,有一些能实现汉字笔顺教学的软件。

比 如，用PowerPoint实现汉字笔顺的演示[1]、用Flash 制作的汉字笔顺教学软件[2]以及用VB + SQL Serv­er设计的汉字笔顺书写软件[3]等，都有一定的实用性。

但这些软件都是基于计算机辅助教学的，离开计算机，在一个比较简单的电子设备上不容易实现。

从技术上看，在LED屏上显示16*16汉字的书写顺序，是一个比较简单的事情，其难点在于，要有一个与汉字书写顺序一致字库，这里称之为“笔顺字库”。

本文研究的就是“笔顺字库”的制作方法。

1汉字笔顺的显示原理以16*16点阵的汉字“工”为例。

完整的显示如图1所示。

图1中，16*16的矩阵方格代表16*16的点阵屏,其中的黑点表示应该点亮的位置。

收稿日期：2017 -05 -04基金项目：四川省教育厅2016年自然科学重点项目（16ZA0394)作者简介：周江（1966 -),男，硕士研究生，副教授,研究方向为电 子电路设计、单片机应用。

—63—■■■■■■■■■■■■■■■口■BB n n c B■n■n■n■n■n■n■n■n■n□5□n nn n n■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■图1汉字“工”在16*16点阵屏上的显示要能在点阵屏上显示出汉字的笔顺，只须按照书写的顺序，逐个点亮笔画中的点。

同样以汉字“工”为例，其笔顺的显示过程如图2所示。

从上图中可以看出，第1次亮第1个点（左上的点），第2次亮第2个点（第1个点保留），第3次亮第3个点（前两个点保留）……。

所以，笔顺的显示实际上是由一帧帧的画面构成的:第1帧显示第1个点，第2帧显示前两个点…，第#帧显示前#个点…，直到显示完最后一个点。

显示的汉字有多少个点，它的笔顺显示就由多少帧的画面构成。

这样，人看到的效果就象有一支无形的笔，在屏上“写”出 了汉字。

图2汉字“工”书写笔顺显示示意图2汉字笔顺字库的格式根据上面汉字笔顺的显示原理，可以设计汉字笔顺字库的格式。

将需要显示的点的坐标，按照书写的顺序排列即可。

比如，以右上角为坐标原点（0，0)，每个点的坐标用一个字节表示:高半字节为横坐标，低半字节为纵坐标，如图3所示。

图3 16 * 16显示屏的坐标定义这样，按照书写顺序，就可以得到图3中汉字“工”的笔顺点阵:0xC2，0xB2，0xA2，…，0x3 D。

值得注意的是，标准的16 * 16汉字点阵的最右边一列都是空的，这是为了避免显示时左右两个字出现“粘连”。

这样，按照本文的坐标系定义，0x00-0x0F这16个坐标是不用的，可以用其来作为每个汉字笔顺点阵的结束标志，比如用0x00代表每个字的结束。

3汉字笔顺字库的制作方法如果采用前文所述的汉字笔顺字库的格式，可以找到制作汉字笔顺字库的方法。

首先，将汉字的点阵在16 *16的方格里描出，如图3所示，然后按照坐标系定义，逐个抄下每个点的坐标，一个汉字的笔顺字库就做好了。

这个方法看似简单，其实做起来非常繁杂、工作量巨大，而且很容易出错。

如果只做少量汉字的笔顺点阵，是可以采用这个方法的。

但做汉字笔顺字库的目的，是希望用在语文教学中的，汉字的个数不可能很少，至少应该包括GB 2312中一级字库的3755个汉字[4]，于是就需要用软件来代替人完成部分工作。

具体的做法如下。

3.1字库点阵转换成文本将字库中的的汉字点阵转换成文本文件（以下称点阵文本），其中要亮的点的位置用“*”代替，其它位置填上空格，如图4所示。

图4字库点阵转换成点阵文本3.2人工编写汉字笔顺文本由于计算机不知道一个汉字是按什么顺序书写的，所以这一部分要由人工来完成。

在图4所示的一64—点阵文本的基础上，按照汉字的书写笔顺，用不同的符号表示出书写的顺序，这样形成的文件本文称之为汉字笔顺文本。

这项工作尝试过两种方法。

第一种方法:将图4中代表要显示的点的号，按照汉字书写笔顺的规范[5_7]，依次用0 -9、a_z、A-Z以及键盘上能输人的可显示字符代替，如图5所示。

然后编写程序，按照事先规定的字符顺序，逐个查找字符，将其位置（坐标)存储即可。

了n 〇 p q r s t u y w x y z A B 的程序比较复杂，在一定程度上需要用程序判断笔画的方向，相对第一种方法比较容易出错。

3.3程序流程3.3. 1字库转换成点阵文本的程序流程一个16 x16汉字点阵占32字节，其数据在显示屏上的排列如图7所示。

高位低位丨高位低位1234563132图7点阵数据在显示屏上的位置图5笔顺文本格式一这样做的好处是程序比较简单，但也有一些问题。

一是键盘上能输人的可显示字符（0-9、a-z、A- Z以及'-=\~!一+1[];'./ { } :" < >?等），共有94个，这就意味着只能处理94个点的汉字，而一级字库的3755个汉字中，超过94个点的汉字有201个，最多的有116个点。

虽然这也有办法解决，比如，如果点太多，字符不够，都用’？’代替，过后再人工处理，但这样做还是有些复杂。

二是这94个字符的输人顺序，不怎么容易记住。

前面的0-9、a-z、A-Z还比较容易记忆，但后面的“'-=\~!@#S%^&*()一+1[];'./ { } :” < >?”，虽然有一定的规律，但还是太容易出现错误，劳动强度较大。

第二种方法:利用汉字的书写规律，“横”一般是从左向右的，“竖”一般是从上至下的。

这样，如果某点的坐标同它前一个点的横坐标或纵坐标相同，则可以用相同的字符表示，如图6所示。

这种方法可大量减少使用的字符种类，0-9、a-z、A-Z这62个字符已经基本足够，字符的顺序也容易记忆了。

这种方法的缺点是将笔顺文本转换成笔顺字库丁丄图6笔顺文本格式二图中，外框代表16 x16点阵汉字的显示区域，小框内数字表示该位置的数据在汉字点阵中排列顺序，第一行左半屏的8个点构成点阵字库中的第1个字节，左边的点为高位，右边的为低位;需要点亮的点对应的位为“1”，不亮的点是“0”。

比如，汉字“工”的点阵数据是（如图3所示）：0x00,0x00,0x00，0x00，0x7F，0xFC，0x01，0x00，…。

本程序的目的是要将上述的点阵字库的数据转换成图4的形式，生成“点阵文本”，以方便人工编写成图5所示的“笔顺文本”。

程序流程图如图8所示。

为节省篇幅，图中只画出了一个字节的转换流程，而且只是转换奇数字节（左半屏）的流程。

偶数字节（右半屏）的流程与之基本相同，只是在一个字节处理完成后，需要在“点阵文本”中存人回车符和换行符（ASCII码的O xOD和OxOA)。

图8字库转换成点阵文本流程一65—3.3.2汉字笔顺文本转换成笔顺字库的程序流程前面程序所生成的点阵文本（如图4所示），经 过人工编辑后形成汉字的笔顺文本（图5或图6)。

图6所示的笔顺文本转换成笔顺字库的方法比较复 杂，下面只叙述图5所示的笔顺文本转换成笔顺字 库的方法，其流程图如图9所示。

图9笔顺文本转换成笔顺字库流程(1)先建一个数组，120字节（经由程序统计，本制作中所用的16 *16点阵汉字库中最多的点只有116个），全部填0。

(2) 逐个字节查询笔顺文本中的内容，每个汉字共16 * 18字节(含每行的回车、换行符），如果是空格或回车、换行符，不做任何处理，直接跳过;如果 是其它字符，查表得到其坐标应该放人前述数组中 的地址。