jicheng0622

【原创】在RT1050 LittleVgl GUI中嵌入中文输入法框架

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时隔一年多终于又冒泡了,哎,随着工作越来越忙,自己踏实坐下来写点东西真是越来越费劲,这篇文章也是准备了好久好久才打算发表出来(不瞒大家,东西做完好久了,文章憋了一年了,当真“高产”出,咳咳),本来想着好久不见该好好扯点儿闲皮捞点儿闲嗑,结果儿子跑来旁边唠唠叨叨的把我灵感都整没了。。。最近国内疫情严重,还有东航的事件,再回首身边家人朋友同事,真心感谢静好的岁月,也感谢负重前行的人,希望疫情早点结束,待到春花浪漫时,生活处处有生机,不多说了,talk is cheap, let's writing...

LittleVgl作为一款开源免费的嵌入式GUI得到越来越多工程师的厚爱,我们可以看到很多小型HMI项目或者一些开源社区都在使用它作为GUI的框架,同时也受益于用户群的不断扩大以及一些半导体原厂的青睐(通俗点就是说有赞助有钱儿了),LittleVgl本身也在快速的不断更新迭代,易用的组件和相关的辅助开发工具在不断的增加,而RT1050/1060/1170系列作为一款带有LCD控制器的平台,自然成为了LittleVgl最佳的载体之一了。

LittleVgl本身的组件已经很丰富了,但是遗憾的是一直没有加入对中文输入法Keyboard的支持(看了下它在Github上的Contributor List没有华人),这让它在我们国内的应用有了一些限制(注意在某组件上显示中文和真正的中文输入法是不同的概念),所以本项目旨在解决该问题,即把一个简单轻量的中文输入法框架嵌入到LittleVgl并跑在RT1050平台上,并把它开源开放出来,所以不要小看了我的“公益心”,哈哈。

下面进入正题,首先把测试环境给出来,方便有兴趣有能力的朋友可以自行搭建(当然应一部分偷懒的强烈需求,文章后面我随附赠了完整的移植好的工程),然后我再一步一步地给出如何移植这套框架到用户自己的工程里,当然我已经把代码本身做了很多优化,尽量减小环境依赖,力求最少步骤的移植过程,“理论上”来讲不太会出现移植后编译出一堆Error的问题,咳咳。。。下面我们赶紧开整吧:

测试环境:

SDK版本:SDK_v2.9.1

SDK参考例程:boards\evkbimxrt1050\littlevgl_examples\littlevgl_demo_widgets

LittleVgl版本:v7.4.0

IDE工具:Keil_v5.31

开发板:MIMXRT1050-EVK + 480*272 RGB LCD屏

软件说明:

我们先看下这套中文输入法所需的几个文件,如下图所示,.c和.h文件加起来一共7个,其中nxp_logo.c只是我额外加的一个NXP的官方logo图标转成的C数组文件供littleVgl调用显示,属于锦上添花的东西,可有可无,真正跟输入法相关的是剩下的6个文件,下面我们逐一介绍下这几个文件的作用:

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1. qwerty_py.c/.h,实际上这两个文件才是这套全键盘拼音中文输入法的核心框架,实现了对输入的拼音字母进行索引匹配对应的汉字候选列表,这部分我是移植了如下链接中网友分享的代码,所以这两个文件我的角色只是一个大自然搬运工,不过说实话我是很感激该网友的无私分享的(这也是我一直推崇开源分享精神的源动力),之前对平时使用的各种输入法里面的算法原理一直充满好奇,直到看了这篇文章后才豁然开朗,“So that is what it is!”,让我获益匪浅(可能人的学习曲线和知识体系就是这样一点一滴的积累吧),而且更关键的是,如果让我继续往下开发诸如拼音联想和多汉字输入等功能的话,我更多关心的可能只是逻辑搭建的工作量问题,而不是纠结于Yes or No的问题了,因为咱已经了解了其最底层的工作原理了,所以很多复杂的事情,我们如果能抽丝剥茧的找到其最底层的本质(虽然这真的很难),那很多让人抓耳挠腮的问题很快就可以理清思路。说到这里我思维又发散了,呵呵,我想起让Linus Torvalds等一波老大神们一直头疼的Linux内核维护后继无人的问题,其实我的个人理解有很大一部分原因是如今的Linux太庞大了以至于几乎没有后辈的人对Linux的理解能赶上这些老辈大神,而这些老辈大神的最大优势是他们创建了Linux最早期的底层框架而且难能可贵的是一直在follow Linux每个版本的历史。总之,推荐大家看看如下这篇文章吧(实际上主要内容也都是代码),希望能各有所获;

https://www.amobbs.com/thread-5668320-1-1.html?_dsign=0939dcbd

2. lv_chs_keyboard.c/.c文件,这部分就是我的工作了(咱也不能啥都搬运…,这是体现咱的value的东西不是),我把它当作littleVgl的一个补充组件来写的,里面的大多数API参考官方littlevgl的lv_keyboard.c,所谓的文章开头的嵌入中文输入法到LittleVgl GUI环境中实际上就是这两个文件干的活,即将上面提到qwerty.c/.h实现的拼音输入法与LittleVgl框架结合到一块,起到一个桥梁的作用,所以如果你想把这套中文输入法嵌入到其他GUI环境中的话(比如emWin,GUIX,TouchGFX等),那主要的工作就是参考这两个文件的内容了;

3. lv_font_NotoSansCJKsc_Regular.c字体文件,虽然littleVgl官方源码包里自带了一个中文字体文件(\lvgl\src\lv_font\lv_font_simsun_16_cjk.c),但是它只包含了1000个左右最常用的字,我实际体验了下很多我们想用的字都找不到,所以这个时候就需要自己去做一个更全一点的字体库了。这里面涉及到两个问题需要考虑,第一是很多我们常见的中文字体是收费的(咱PC机的Microsoft Office套件里的中文字体都是微软付费买的,所以咱也理解下早年正版Windows为啥辣么贵了,那你问为啥现在便宜了?因为人家现在不靠这个赚钱了呗),第二个是字体转换工具的问题,我们网上找到的字体都是TTF或者OTF格式的,但littleVgl是不认的,需要转换成它支持的字体格式。

对于第一个问题,我网上搜了好久最终选择了目前用的比较多的Google开源免费的字体,Google真乃金主也,它维护的网站里面字体各种各样啥都有且是开源免费的,如下链接,我选择的是NotoSansCJKsc字体(最后面的sc表示simplified Chinese,简体中文),然后它里面又包含了各种字形(regular, bold, light等),可以根据需要自行选择,整个包很大(100多MB),拆分成不同字形的就小了(每个14~16MB左右);

https://www.google.com/get/noto/

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对于第二个字体转换工具的问题,LittleVgl官方自带了一个字体转换工具(online font converter),我个人觉着不太好用(对OTF字体支持的不行),这里推荐阿里大神自己做的一个LittleVgl字体转换工具(LvglFontTool),非常方便好用,且支持加入Awesome图标;

http://www.lfly.xyz/forum.php?mod=viewthread&tid=24&extra=page%3D1

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关于字体这部分我需要再补充个问题,就是它占用的memory大小,毕竟我们是在嵌入式MCU平台Flash和RAM的资源是受限的,如下图所示,该字体文件占用大概1Mbytes的rodata空间(即可寻址的Flash空间,当然该大小可以通过在上图转换工具中增减一些文字来调 整),所以在移植本套输入法之前需要预留足够的Flash空间,当然对RT平台来说这部分还好,毕竟其本身就外扩至少几MB空间的QSPI Flash作为存储空间的。

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4. lv_demo_chineseinput.c/.h文件,这两个文件属于应用层实现了,主要关注该文件中下图的ta_event_cb函数(即textarea事件的callback,点击文本框的输入时回调),在里面我们需要按照1,2,3去调用即可(这三步的API均在lv_chs_keyboard.c/h文件里实现);

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      至此,这套全键盘拼音中文输入法框架所需的几个文件就介绍完了,用户只需要把这几个文件放到自己的工程设置好文件搜索路径,并参考随本文档附带的代码工程示例,再结合自己产品的GUI样式,把这套中文输入法嵌入到自己应用当中。下面链接为本项目github仓库,觉着不错的别吝啬您的小星星,star me!好了,就扯到这儿了,本文首发ChinaAET,续发于CSDN博客园,未完待续!

Github-Chinese Input Method Framework on MCU based on LittleVgl

ChineseInput.png