基于AVR单片机的嵌入式拼音输入法

1、LCD显示-拼音音输入法成员：梁林荣 孙丰沛 任祥祥一、设计背景随着近年来嵌入入式设备的广广泛应用，人人们对其要求求变的丰富多多样，而不仅仅限于简单的的控制操作了了。越来越多多的界面友好好，富有人性性化的设计开开始出现在嵌嵌入式设备上上，如智能手手机收发电子子邮件、编写写文档、车载载GPS导航航查询等等。所所有的这些都都离不开人机机交互，因而而嵌入式设备备的汉字输入入法应运而生生，足以满足足人们对复杂杂信息的处理理交换要求，而而且更加直观观易用。二、设计思路 对于市市面上现有的的嵌入式设备备，其拼音输输入法大多数数是基于操作作系统的，如如智能手机等等设备基于WWindowws或Linnux操作

2、系系统，一般的的手机也多基基于简化Liinux系统统，即使是电电子词典等设设备也有其单单独设计的简简化操作系统统。基于操作作系统下的输输入法设计是是比较简单的，因为许多多底层函数接接口都已经由由操作系统提提供给设计者者了，只需要要通过调用相相应的函数就就可以完成输输入法的设计计。 我们所完成成的汉字拼音音输入法是基基于AVR Atmegg16单片机机的，限于硬硬件的规格，其其本身没有操操作系统，也也不太可能在在其上扩展操操作系统，所所以在设计时时是相对困难难的，从最底底层的LCDD显示函数、键键盘输入函数数到拼音查找找字模检索算算法等都需要要一一设计完完成。而据我我们了解，在在现行的不具具备操

3、作系统统的嵌入式设设备中，很少少有已经完整整并成功开发发的汉字拼音音输入法，但但这些设备有有时是需要人人机交互的，汉汉字拼音输入入法将使其易易用性大大提提高。因此，我我们的设计弥弥补了现有市市场的一个空空白，而其设设计思路完全全可以应用的的其它任何不不具备操作系系统的简单的的嵌入式设备备中去，在较较小的资源占占用下就可以以完成拼音输输入法的设计计，满足人们们与简单设备备的交互要求求。三、设计方法1，硬件设计微程序控制模块块采用Atmell公司的Attmaga116单片机作作为主控制器器。Atmaga116是一个低低功耗，高性性能的8位单单片机，片内内含16k空空间的可反复复擦写1000,000

4、次次的Flassh存储器，具具有1Kbyytes的随随机存取数据据存储器（RRAM），332个IO口口，2个8位位可编程定时时计数器，11个16位可可编程定时计计数器，四通通道PWM，内内置8路100 位ADCC，硬件SPPI和TWII，可编程看看门狗电路，抗抗干扰能力强强，可在电磁磁干扰环境下下工作。且MMega系列列的单片机可可以在线编程程、调试，方方便地实现程程序的下载与与整机的调试试。输入模块采用自制的43矩阵式112键键盘作作为输入设备备，与Atmmaga166的PD口连连接。输出模块使用采用了kss0108控控制器的122864液晶晶屏幕作为输输出设备，可可显示4行88列共32个个

5、1616点阵汉汉字。下图为系统电路路图下图为键盘功能能图2，软件设计A. 键盘扫描描程序采用了矩阵式键键盘常用的行行扫描查询法法。根据行列列线交叉点定定位按键，然然后根据按键键编码查询得得到该键的定定义。reaad_keyyboardd()函数将将返回一个uunsignned chhar类型的的值（0、11、2、3、44、5、6、77、8、9、*、#），程程序可以通过过调用该函数数而得到键盘盘的输入。LCD显示程序序通过查询LCDD的手册了解解其各个寄存存器及引脚的的定义，编写写LCD的驱驱动程序。驱驱动程序主要要包括以下几几个函数：Check_bbusy() 检查LLCD是否处处于忙状态，只

6、只有其空闲时时才可以进行行数据或命令令的读写。Disp_innit() LCCD初始化Disp_cllear() LCCD显示屏清清空 Write_ccom() 向LCCD写命令Write_ddata() 向LLCD写数据据Read_daate() 从LLCD读数据据Write_cchar() 在LLCD指定位位置上显示一一个字符Write_wword() 在LCCD指定位置置上显示一个个汉字流程控制主程序序这是拼音输入法法设计的主要要部分，通过过该程序完成成了对输入、查查询及输出的的整个流程。该主控程序主要分为以下几个部分：接受键盘的输入入并得到一个个数字的组合合，如“24”由数字组合得到到

7、相应的拼音音组合，在“24”的情况下，将将得到“ai”“bi”“ci”三个拼音组组合并显示在在LCD上通过按键选择某某一个拼音，将将查询得到该该拼音对应的的所有汉字并并显示在LCCD上选择相应的汉字字，它将显示示在文本区域域，从而继续续进入下一个个汉字的输入入流程为了实现以上流流程，我们需需要用到一个个数据结构，它它是一个查询询表，可以将将数字组合、拼拼音组合及相相应的汉字字字模表联系起起来，该数据据结构由以下下结构体实现现：struct indexx char *num; 数字组组合的指针 char *py; 拼音组组合的指针 char *pymmb; 汉汉字字模的指指针 char cha;

8、 该拼音组组合对应的汉汉字数;建立indexx类型的数组组brigee，存放4110个拼音组合的的查询表，然然后建立汉字字字模二维数数组，存放所所有拼音组合合对应的汉字字字模。程序序通过briige数组将将由数字组合合得到拼音组组合再由拼音音组合得到最最终的汉字字字模。由于Atmegg16的存储储容量只有116KB（FFlash），而而汉字字模数数组的大小约约为220KKB，所以我我们没有将所所有汉字字模模都存储到FFlash中中，只是实现现了一部分汉汉字字模。如如果需要进一一步扩展，可可以用5122KB的外部部扩展FLAASH作为汉汉字字模存储储载体，与mmeg16的的PC口连接接，存储37

9、783个一级级汉字的字模模。软件流程图：显示初始化界面显示初始化界面显示主文本界面有按键按下符合要求的按键输入显示选择拼音界面选定某一拼音组合显示汉字选择界面选定某一汉字四、设计总结一、课程设计心心得 整个设设计由初期的的定题到硬件件准备到软件件编写调试，前前后大约用了了一个月的时时间。在定题题之后前期的的资料搜集比比较困难，因因为网上相应应的资料很少少，所以整个个实现思路基基本是我们自自己琢磨推敲敲出来的。 1.关关于硬件：硬硬件的采购比比较简单，市市场上都有相相应的LCDD、键盘按键键以及万用线线路板等，但但是将各个部部件整合的过过程并不简单单，特别是LLCD引脚比比较多，而且且需要不同大

10、大小的电源供供电及相应的的保护电阻，因因而焊接起来来比较费力。 2.关关于软件：软软件流程的编编写比较复杂杂，虽然有着着清晰的编程程思路，但是是程序中涉及及的函数和变变量都相当的的多，所以还还是有一定难难度的。最棘棘手的部分便便是LCD驱驱动的编写及及调试，需要要注意很多问问题，如寄存存器方向、使使能信号的控控制以及时序序等等。我们们曾考虑使用用外部扩展FFlash或或EEPROOM，但考虑虑到时间比较较紧张，而且且我们已将拼拼音输入法完完整实现，字字数多少只是是一个存储容容量问题，没没有技术难点点，所以我们们最终没有进进行扩展。 3.关关于调试：最最终的成体调调试也是相当当耗时的，各各个软硬

11、件部部分拼接起来来之后必然会会有这样那样样的问题，此此时查找并解解决问题是需需要很大的耐耐心的。 总的来来说，我们的的这个LCDD显示-拼音输入法法设计是比较较成功的，我我们已经实现现了基本的拼拼音输入及回回显功能。当当然，在次基基础上还可以以做进一步的的改进，如在在汉字输入方方面，可以增增添拼音输入入法的联想功功能、记忆功功能等，也可可通过扩展存存储将汉字字字库进一步扩扩大到70000个；在显显示方面，可可以扩展到LLCD大屏幕幕显示，可以以实现LCDD任意内容的的显示等等。在在整个设计流流程中，我们们查阅了很多多资料，学习习到了很多有有使用价值的的东西，已经经能够独立完完成LCD和和键盘的调试试，对Atmmeg16单单片机也有了了更深入的认认识。