数控系统人机界面国际化方法探析.doc

数控系统人机界面国际化方法探析摘要:本文对运用python脚本语言和Unicode在数控系统人机界面设计中支持多国语言的方法进行了探讨，并结合具体的项目开发实例进行了阐述。此方法伸缩性强，可用于资源非常稀少的单片机系统，也可以适用于各种具备大存储空间的高级嵌入式产品。 关键词：数控系统；点阵字库；国际化；python Abstract: In this paper, a method of CNC system internationalization is studied. First, we used Python language to generate Unicode dot matrix font library, then method of auto conversion of the multi-language string resource. It illustrate that Python script automation in embedded system HMI resource making is practical and high efficiency. Such script automation system can be co-work with SCON and CMAKE compile scripts to archive more efficiency. Key words:CNC system; dot matrix font; I18n; python 中图分类号：TP311 随着国内数控技术成熟和全球化贸易的兴起，国产数控系统被销往世界各地的情况越来越普遍。为这些产品找到一个简单易行的界面国际化方法越发显得重要。各种嵌入式产品的人机界面中，绝大多数产品会使用点阵字库。本文介绍一种以python脚本自动生成支持多国语言的点阵字库的开发方法，并探讨支持产品国际化的方法。 1.点阵字库概述 点阵字体即通过像素矩阵描述一个文字符号，以一个2进制比特位对应屏幕上的一个像素点，0表示背景色或无内容，1表示前景色；通过把像素矩阵投影到显示屏上，字符得以显示。点阵字体由于其显示渲染简单，存储数据量少的特点，非常适合用于各种类型的嵌入式系统中。顺序记录多个字符的信息就构成字库。简体中文点阵字库通常以GB2312编码为标准，收集约5千个常用简体中文字符。 使用点阵字库需要两个已知条件，1）是字库内的字符编码：如果是定制库，调用编码等于点阵信息在库中的位置；如果是编码库，调用编码就是字符在该编码集中的编码。2）是点阵的宽和高。点阵的宽和高首先是用于计算字符点阵在字库内的偏移量，再就是把字符点阵正确的映射到显示屏上。 2.Python脚本语言制作多语言字库 Python语言是一种高级、灵活的脚本语言，广泛的应用于下至嵌入式系统，上至大型科学技术和网络服务器的广阔领域中[1]，美国的好奇号火星车就有大量的代码是用python脚本生成的[2]。笔者在为CNC数控系统制定人机界面时，希望有一个灵活的方法能支持国际化多语言的方案，因此需要有一个能支持生成多种字符编码集的字模提取工具。Python内部使用Unicode 万国码[3]，能支持几乎所有已知的语言文字字符编码，因此是实现这个多国文字字库的理想语言工具。要提取字母还得有辅助的图形库用于显示字符到屏幕，支持Python的图形库选择很多，笔者选择了跨平台性良好的WX类库[2]。 2.1参数化的多语言点阵字库自动生成.为适应多语言要求，可以有两个方案，1）是把Unicode编码的所有字符都提取出来制作一个Unicode点阵字库，此方法可以同时支持多国语言，但字库较庞大。字符串资源可以使用本地编码存储，显示时再转码；也可以预先转化成Unicode编码。2）使用Unicode中对应本地编码（如中文GB2312)的某段制作点阵字库。系统需提供更换资源文件和字库文件的机制。 考虑到东亚的方块字和欧洲的字母语言的宽高比不能统一，提取整个Unicode编码的字 符点阵比较浪费空间，笔者选择了第二种方法。笔者建立了基于CJK编码约2万字的的字 库，配合默认的英文ASCII字库，可以覆盖东南亚及欧美主要市场的需要（CJK编码是 Unicode中从0x4E00到0x9FFF的中日韩統一表意文字的简写[4]）。CNC数控系统的用户界 面需要不同大小的几种文字，需要对应大小的点阵字库，因此，除了编码集信息外，可把字 体和大小作为参数传递进字模提取脚本，使得脚本可以产生任意编码，字体和大小的点阵字 库。以下是提取CJK编码任意大小字库的关键代码： for i i