уменьшение памяти, необходимой для библиотеки KeDei TFT, используемой с 3,5-дюймовым TFT-дисплеем с Arduino

Мне нужно уменьшить объем памяти, требуемый библиотекой KeDei TFT, используемой с Osoyoo 3,5 сенсорный TFT-дисплей шилд для Arduino Uno и ATmega 2560. Когда я пытаюсь написать простое приложение для Arduino, использующее TFT-дисплей с библиотекой KeDei, большая часть доступной памяти на Arduino занята самой библиотекой.

К сожалению, я обнаружил, что, хотя ATmega 2560 имеет необходимый объем памяти, библиотека KeDei TFT не обеспечивает правильных сенсорных координат, когда TFT-дисплей используется с этим устройством, поэтому ATmega 2560 невозможна, если не будет поддержки клиентов Osoyoo. решение.

Исследуя исходный код библиотеки, я нашел в файле KeDei_font.cpp таблицу растровых шрифтов, используемую для генерации отображаемых символов. Эта таблица растровых шрифтов представляет собой массив unsigned char font16_B[96][16] и, по-видимому, занимает основное место в памяти. Этот массив содержит растровые шрифты для символов ASCII от пробела 0x20 до тильды 0x7e.

Одна вещь, которую я сделал, это уменьшить количество символов, удалив строчные буквы и преобразовав строчные буквы в прописные. В результате получается таблица const unsigned char font16_B[59][16], размер которой чуть больше половины исходной таблицы.

При таком подходе я также исключаю несколько других знаков пунктуации, но пока я отображаю только буквенно-цифровые символы и пробелы, это будет работать.

#if defined(SMALLER_FONT_TABLE)
    static const unsigned char font16_B[59][16] = {
#else
    static const unsigned char font16_B[95][16] = {
#endif
            {0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00},/*" ",0*/
            {0x00,0x00,0x00,0x18,0x18,0x18,0x18,0x18,0x18,0x18,0x00,0x00,0x38,0x38,0x00,0x00},/*"!",1*/
            {0x00,0xD8,0xFC,0x6C,0x36,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00},/*""",2*/
            {0x00,0x00,0x00,0x6C,0x6C,0x6C,0xFF,0x36,0x36,0x36,0xFF,0x36,0x36,0x36,0x00,0x00},/*"#",3*/
            {0x00,0x00,0x18,0x3C,0x7E,0x7E,0x1E,0x1C,0x38,0x78,0x78,0x7E,0x7E,0x3C,0x18,0x18},/*"$",4*/
            {0x00,0x00,0x00,0x66,0x6F,0x3F,0x3F,0x3F,0x7E,0xF8,0xFC,0xFC,0xFC,0x66,0x00,0x00},/*"%",5*/
            {0x00,0x00,0x00,0x1C,0x36,0x36,0x36,0x1E,0xFE,0x6F,0x7B,0x33,0xB3,0xFE,0x00,0x00},/*"&",6*/
            {0x00,0x0E,0x0E,0x0C,0x07,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00},/*"'",7*/
            {0x00,0xC0,0x60,0x30,0x30,0x18,0x18,0x18,0x18,0x18,0x18,0x30,0x30,0x60,0xC0,0x00},/*"(",8*/
            {0x00,0x06,0x0C,0x18,0x18,0x30,0x30,0x30,0x30,0x30,0x30,0x18,0x18,0x0C,0x06,0x00},/*")",9*/
            {0x00,0x00,0x00,0x00,0x18,0x18,0xFF,0x3C,0x3C,0xFF,0x18,0x18,0x00,0x00,0x00,0x00},/*"*",10*/
            {0x00,0x00,0x00,0x00,0x18,0x18,0x18,0x18,0xFF,0x18,0x18,0x18,0x18,0x00,0x00,0x00},/*"+",11*/
            {0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x0E,0x0E,0x0C,0x07},/*",",12*/
            {0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0xFE,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00},/*"-",13*/
            {0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x0E,0x0E,0x00,0x00},/*".",14*/
            {0x00,0x00,0x80,0xC0,0xC0,0x60,0x60,0x30,0x30,0x18,0x18,0x0C,0x0C,0x06,0x06,0x00},/*"/",15*/
            {0x00,0x00,0x00,0x38,0x6C,0xC6,0xC6,0xC6,0xC6,0xC6,0xC6,0xC6,0x6C,0x38,0x00,0x00},/*"0",16*/
            {0x00,0x00,0x00,0x18,0x1E,0x18,0x18,0x18,0x18,0x18,0x18,0x18,0x18,0x7E,0x00,0x00},/*"1",17*/
            {0x00,0x00,0x00,0x7C,0xC6,0xC6,0xC6,0x60,0x60,0x30,0x18,0x0C,0xC6,0xFE,0x00,0x00},/*"2",18*/
            {0x00,0x00,0x00,0x7C,0xC6,0xC6,0x60,0x38,0x60,0xC0,0xC0,0xC6,0x66,0x3C,0x00,0x00},/*"3",19*/
            {0x00,0x00,0x00,0x60,0x70,0x78,0x6C,0x6C,0x66,0x66,0xFE,0x60,0x60,0xF8,0x00,0x00},/*"4",20*/
            {0x00,0x00,0x00,0xFE,0x06,0x06,0x06,0x3E,0x6E,0xC0,0xC0,0xC6,0x66,0x3C,0x00,0x00},/*"5",21*/
            {0x00,0x00,0x00,0x78,0x6C,0x06,0x06,0x3E,0x6E,0xC6,0xC6,0xC6,0x6C,0x38,0x00,0x00},/*"6",22*/
            {0x00,0x00,0x00,0xFE,0x66,0x66,0x30,0x30,0x18,0x18,0x18,0x18,0x18,0x18,0x00,0x00},/*"7",23*/
            {0x00,0x00,0x00,0x7C,0xC6,0xC6,0xC6,0x6C,0x38,0x6C,0xC6,0xC6,0xC6,0x7C,0x00,0x00},/*"8",24*/
            {0x00,0x00,0x00,0x38,0x6C,0xC6,0xC6,0xC6,0xEC,0xF8,0xC0,0xC0,0x6C,0x3C,0x00,0x00},/*"9",25*/
            {0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x38,0x38,0x00,0x00,0x00,0x00,0x38,0x38,0x00,0x00},/*":",26*/
            {0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x18,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x18,0x18,0x0C},/*";",27*/
            {0x00,0x00,0x00,0xC0,0x60,0x30,0x18,0x0C,0x06,0x0C,0x18,0x30,0x60,0xC0,0x00,0x00},/*"<",28*/
            {0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0xFF,0x00,0x00,0x00,0xFF,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00},/*"=",29*/
            {0x00,0x00,0x00,0x06,0x0C,0x18,0x30,0x60,0xC0,0x60,0x30,0x18,0x0C,0x06,0x00,0x00},/*">",30*/
            {0x00,0x00,0x00,0x7C,0xC6,0xC6,0xCE,0xC0,0x60,0x30,0x30,0x00,0x38,0x38,0x00,0x00},/*"?",31*/
            {0x00,0x00,0x00,0x3C,0x66,0xFE,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0x7F,0xC6,0x66,0x3C,0x00,0x00},/*"@",32*/
            {0x00,0x00,0x00,0x18,0x18,0x38,0x3C,0x3C,0x6C,0x7C,0x66,0xC6,0xC6,0xEF,0x00,0x00},/*"A",33*/
            {0x00,0x00,0x00,0x3F,0x66,0x66,0x66,0x3E,0x66,0xC6,0xC6,0xC6,0x66,0x3F,0x00,0x00},/*"B",34*/
            {0x00,0x00,0x00,0xFC,0xC6,0xC6,0x03,0x03,0x03,0x03,0x03,0xC6,0x66,0x3C,0x00,0x00},/*"C",35*/
            {0x00,0x00,0x00,0x3F,0x66,0xC6,0xC6,0xC6,0xC6,0xC6,0xC6,0xC6,0x66,0x3F,0x00,0x00},/*"D",36*/
            {0x00,0x00,0x00,0x7F,0xC6,0x36,0x36,0x3E,0x36,0x36,0x06,0xC6,0xC6,0x7F,0x00,0x00},/*"E",37*/
            {0x00,0x00,0x00,0x7F,0xC6,0x36,0x36,0x3E,0x36,0x36,0x06,0x06,0x06,0x0F,0x00,0x00},/*"F",38*/
            {0x00,0x00,0x00,0x7C,0x66,0x66,0x03,0x03,0x03,0xF3,0x63,0x66,0x66,0x3C,0x00,0x00},/*"G",39*/
            {0x00,0x00,0x00,0xEF,0xC6,0xC6,0xC6,0xC6,0xFE,0xC6,0xC6,0xC6,0xC6,0xEF,0x00,0x00},/*"H",40*/
            {0x00,0x00,0x00,0x7E,0x18,0x18,0x18,0x18,0x18,0x18,0x18,0x18,0x18,0x7E,0x00,0x00},/*"I",41*/
            {0x00,0x00,0x00,0xFC,0x30,0x30,0x30,0x30,0x30,0x30,0x30,0x30,0x30,0x30,0x33,0x1F},/*"J",42*/
            {0x00,0x00,0x00,0xFF,0x66,0x36,0x1E,0x1E,0x1E,0x36,0x36,0x66,0x66,0xFF,0x00,0x00},/*"K",43*/
            {0x00,0x00,0x00,0x0F,0x06,0x06,0x06,0x06,0x06,0x06,0x06,0x06,0xC6,0xFF,0x00,0x00},/*"L",44*/
            {0x00,0x00,0x00,0xFF,0x7E,0x7E,0x7E,0x7E,0x7E,0x7E,0x7E,0x7E,0x7E,0xFF,0x00,0x00},/*"M",45*/
            {0x00,0x00,0x00,0xE7,0xCE,0xCE,0xDE,0xDE,0xF6,0xF6,0xF6,0xE6,0xE6,0xCF,0x00,0x00},/*"N",46*/
            {0x00,0x00,0x00,0x3C,0x66,0xC3,0xC3,0xC3,0xC3,0xC3,0xC3,0xC3,0x66,0x3C,0x00,0x00},/*"O",47*/
            {0x00,0x00,0x00,0x7F,0xC6,0xC6,0xC6,0xC6,0x7E,0x06,0x06,0x06,0x06,0x0F,0x00,0x00},/*"P",48*/
            {0x00,0x00,0x00,0x3C,0x66,0xC3,0xC3,0xC3,0xC3,0xC3,0xDF,0xF7,0x76,0x3C,0xE0,0x00},/*"Q",49*/
            {0x00,0x00,0x00,0x7F,0xC6,0xC6,0xC6,0x7E,0x36,0x36,0x66,0x66,0xC6,0xCF,0x00,0x00},/*"R",50*/
            {0x00,0x00,0x00,0xFC,0xC6,0xC6,0x06,0x0C,0x38,0x60,0xC0,0xC6,0xC6,0x7E,0x00,0x00},/*"S",51*/
            {0x00,0x00,0x00,0xFF,0xDB,0x18,0x18,0x18,0x18,0x18,0x18,0x18,0x18,0x3C,0x00,0x00},/*"T",52*/
            {0x00,0x00,0x00,0xEF,0xC6,0xC6,0xC6,0xC6,0xC6,0xC6,0xC6,0xC6,0xC6,0x7C,0x00,0x00},/*"U",53*/
            {0x00,0x00,0x00,0xEF,0xC6,0xC6,0x66,0x6C,0x6C,0x3C,0x3C,0x38,0x18,0x18,0x00,0x00},/*"V",54*/
            {0x00,0x00,0x00,0xFF,0xDB,0xDB,0xDB,0xDB,0xFF,0xFF,0x7E,0x66,0x66,0x66,0x00,0x00},/*"W",55*/
            {0x00,0x00,0x00,0xEF,0xC6,0x6C,0x6C,0x38,0x38,0x38,0x6C,0x6C,0xC6,0xEF,0x00,0x00},/*"X",56*/
            {0x00,0x00,0x00,0xFF,0x66,0x66,0x3C,0x3C,0x18,0x18,0x18,0x18,0x18,0x3C,0x00,0x00},/*"Y",57*/
            {0x00,0x00,0x00,0xFE,0x63,0x60,0x30,0x30,0x18,0x0C,0x0C,0xC6,0xC6,0x7F,0x00,0x00},/*"Z",58*/
#if !defined(SMALLER_FONT_TABLE)
            // In the interest of reducing the memory requirements for the TFT library, we
            // allow for the use of a smaller font table which eliminates the lower case letters
            // as well as a few symbols. See below conversion of lower case letters to upper case.
            //    Richard Chambers, 04-25-2021
            {0x00,0xF8,0x18,0x18,0x18,0x18,0x18,0x18,0x18,0x18,0x18,0x18,0x18,0x18,0xF8,0x00},/*"[",59*/
            {0x00,0x00,0x06,0x06,0x0C,0x0C,0x18,0x18,0x18,0x30,0x30,0x60,0x60,0x60,0xC0,0xC0},/*"\",60*/
            {0x00,0x3E,0x30,0x30,0x30,0x30,0x30,0x30,0x30,0x30,0x30,0x30,0x30,0x30,0x3E,0x00},/*"]",61*/
            {0x00,0x78,0xCC,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00},/*"^",62*/
            {0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0xFF},/*"_",63*/
            {0x00,0x0E,0x18,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00},/*"`",64*/
            {0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x7C,0xC6,0xF8,0xCC,0xC6,0xC6,0xFC,0x00,0x00},/*"a",65*/
            {0x00,0x00,0x00,0x07,0x06,0x06,0x06,0x3E,0x6E,0xC6,0xC6,0xC6,0x6E,0x3E,0x00,0x00},/*"b",66*/
            {0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x78,0xCC,0x06,0x06,0x06,0xCC,0x78,0x00,0x00},/*"c",67*/
            {0x00,0x00,0x00,0xE0,0xC0,0xC0,0xC0,0xF8,0xCC,0xC6,0xC6,0xC6,0xEC,0xF8,0x00,0x00},/*"d",68*/
            {0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x7C,0xC6,0xFE,0x06,0x06,0xC6,0x7C,0x00,0x00},/*"e",69*/
            {0x00,0x00,0x00,0xF0,0x98,0x18,0x18,0xFE,0x18,0x18,0x18,0x18,0x18,0x7E,0x00,0x00},/*"f",70*/
            {0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0xFC,0x66,0x66,0x3C,0x06,0x7C,0xC6,0xC6,0x7C},/*"g",71*/
            {0x00,0x00,0x00,0x07,0x06,0x06,0x06,0x7E,0xCE,0xC6,0xC6,0xC6,0xC6,0xEF,0x00,0x00},/*"h",72*/
            {0x00,0x00,0x00,0x1C,0x1C,0x00,0x00,0x1E,0x18,0x18,0x18,0x18,0x18,0x7E,0x00,0x00},/*"i",73*/
            {0x00,0x00,0x00,0x70,0x70,0x00,0x00,0x78,0x60,0x60,0x60,0x60,0x60,0x60,0x66,0x3E},/*"j",74*/
            {0x00,0x00,0x00,0x07,0x06,0x06,0x06,0xF6,0x36,0x1E,0x3E,0x36,0x66,0xFF,0x00,0x00},/*"k",75*/
            {0x00,0x00,0x00,0x1E,0x18,0x18,0x18,0x18,0x18,0x18,0x18,0x18,0x18,0x7E,0x00,0x00},/*"l",76*/
            {0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0xFF,0xB6,0xB6,0xB6,0xB6,0xB6,0xFF,0x00,0x00},/*"m",77*/
            {0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x7F,0xCE,0xC6,0xC6,0xC6,0xC6,0xEF,0x00,0x00},/*"n",78*/
            {0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x7C,0xC6,0xC6,0xC6,0xC6,0xC6,0x7C,0x00,0x00},/*"o",79*/
            {0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x3F,0x6E,0xC6,0xC6,0xC6,0x66,0x3E,0x06,0x0F},/*"p",80*/
            {0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0xF8,0xCC,0xC6,0xC6,0xC6,0xCC,0xF8,0xC0,0xE0},/*"q",81*/
            {0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0xFF,0xDC,0x0C,0x0C,0x0C,0x0C,0x3F,0x00,0x00},/*"r",82*/
            {0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0xFC,0xC6,0x06,0x7C,0xC0,0xC6,0x7E,0x00,0x00},/*"s",83*/
            {0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x18,0x18,0x7E,0x18,0x18,0x18,0x18,0x18,0x70,0x00,0x00},/*"t",84*/
            {0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0xE7,0xC6,0xC6,0xC6,0xC6,0xE6,0xFC,0x00,0x00},/*"u",85*/
            {0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0xEF,0xC6,0x6C,0x6C,0x3C,0x18,0x18,0x00,0x00},/*"v",86*/
            {0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0xFF,0xDB,0xDB,0xFF,0xFF,0x66,0x66,0x00,0x00},/*"w",87*/
            {0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0xFE,0x6C,0x38,0x38,0x38,0x6C,0xFE,0x00,0x00},/*"x",88*/
            {0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0xEF,0xC6,0x6C,0x6C,0x3C,0x38,0x18,0x18,0x0F},/*"y",89*/
            {0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0xFE,0x66,0x30,0x18,0x18,0xCC,0xFE,0x00,0x00},/*"z",90*/
            {0x00,0xC0,0x60,0x60,0x60,0x60,0x60,0x30,0x60,0x60,0x60,0x60,0x60,0x60,0xC0,0x00},/*"{",91*/
            {0x30,0x30,0x30,0x30,0x30,0x30,0x30,0x30,0x30,0x30,0x30,0x30,0x30,0x30,0x30,0x30},/*"|",92*/
            {0x00,0x0E,0x18,0x18,0x18,0x18,0x18,0x30,0x18,0x18,0x18,0x18,0x18,0x18,0x0E,0x00},/*"}",93*/
            {0x1C,0x76,0xC6,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00},/*"~",94*/
#endif
        };

Затем в функции, которая генерирует символы и отображает их попиксельно, у меня есть следующий фрагмент кода, который преобразует символы нижнего регистра в символы верхнего регистра, если у меня включена меньшая таблица.

#if defined(SMALLER_FONT_TABLE)
    // Lets translate the character to one of the printable
    // characters in our font table. What we are doing is
    // to translate lower case letters to upper case letters
    // since in order to have a smaller font table taking up
    // less memory we remove the lower case letters.
    //    Richard Chambers, 04-25-2021
    if (_data < ' ' || _data > 'z') return;
    if (_data >= 'a') _data = _data - 'a' + 'A';
#endif
    char_i=(int)_data - ' ';

При таком подходе, когда я компилирую свой скетч Arduino с определенным SMALLER_FONT_TABLE, компиляция завершается со следующим предупреждением:

Sketch uses 12844 bytes (39%) of program storage space. Maximum is 32256 bytes.
Global variables use 1556 bytes (75%) of dynamic memory, leaving 492 bytes for local variables. Maximum is 2048 bytes.
Low memory available, stability problems may occur.

Что я могу сделать, чтобы еще больше уменьшить объем памяти, необходимой для отображаемого шрифта? Есть ли другой тип растрового шрифта, который использует меньше памяти?

Richard Chambers 26.04.2021 источник

comment

Строго буквенно-цифровой должен быть 36 символов A-Z, 0-9, + 1 для пробела = 37. Попробуйте это. Или переписать библиотеку, которая, вероятно, раздута и расточительна, как почти любая библиотека Arduino. Еще одна вещь, которую следует учитывать, это PROGMEM. Или меньший шрифт собственного дизайна. - TomServo 02.05.2021

comment

@TomServo Я переписываю библиотеку. В настоящее время я разрешаю выбор либо исходного растрового шрифта 16x16, либо растрового шрифта 8x8, который я нашел на GitHub. Я также добавил возможность использовать растровый шрифт двойной высоты, двойной ширины или комбинировать их, что обеспечивает хорошее сочетание стилей. Сейчас я работаю над частью библиотеки, отображающей растровые изображения. - Richard Chambers 02.05.2021

comment

Это хорошо. Я никогда не видел популярную библиотеку Arduino, которая не была бы медленным, раздутым беспорядком, разработанным для простоты, прежде всего, для мастеров и любителей. Я отметил ваш вопрос, потому что меня также интересует этот тип дисплея. - TomServo 02.05.2021

comment

@TomServo форк библиотеки KeDei TFT с моими изменениями находится в моем репозитории github по адресу github. com/RichardChambers/driver/tree/master/KeDeiTFT - Richard Chambers 03.05.2021

comment

Да, видел, буду смотреть, спасибо. - TomServo 03.05.2021

comment

@TomServo Я проделал дополнительную работу и опубликовал новый вопрос о стандартах и спецификациях для растровых шрифтов. Я искал дополнительные разновидности растровых шрифтов с идеей найти меньший шрифт и добился определенного успеха. Однако я также нахожу таблицы растровых шрифтов, которые, когда я пытаюсь их использовать, приводят к закорючкам и каракулям, а не к символам. если вы можете пролить свет на это, взгляните на stackoverflow.com/questions/67465098/ - Richard Chambers 10.05.2021

comment

См. также ответы на этот опубликованный вопрос, который содержит несколько примеров шрифтов. stackoverflow.com/questions/2156572/ - Richard Chambers 17.05.2021

Ответы (1)

arrow_upward
1
arrow_downward

Первый подход, который я рассмотрел, заключался в использовании некоторого сжатия в таблице растровых шрифтов, такого как кодирование длин серий, поскольку многие записи были двоичными нулями. Я протестировал этот подход, и он уменьшил объем памяти, добавив немного сложности. Однако объем сэкономленной памяти составил около 200 байт при простом подходе, который я тестировал.

Второй подход, который я рассматривал, заключался в уменьшении размера массива путем удаления первых букв нижнего регистра, а затем также путем изменения растрового шрифта. Изменение растрового шрифта с размера шрифта 16x16 на шрифт размера 8x8 приводит к значительным изменениям в использовании памяти.

Однако изменение размера таблицы с const unsigned char font16_B[96][16] на const unsigned char font16_B[96][8] означает, что символы, отображаемые на TFT-экране, будут меньше.

Таким образом, существует компромисс между объемом используемой памяти и размером отображаемого символа. Более крупные отображаемые символы требуют больше памяти для описания глифов.

Быстрый поиск 8-битного шрифта находит репозиторий Дэниела Хеппера на GitHub, https://github.com/dhepper/font8x8 с размером шрифта 8x8 и лицензией Public Domain.

Используя директивы препроцессора для выбора используемой таблицы шрифтов и выбора подраздела файла font8x8_basic.h из репозитория Hepper на GitHub, я добавил следующее в библиотеку KeDei TFT.

#if defined(USE_FONTSMALLER_FONT_TABLEB)
#define FONT_ROW_LEN  8
#if defined(SMALLER_FONT_TABLE)
    static const unsigned char font8_B[59][8] = {
#else
    static const unsigned char font8_B[96][8] = {
#endif
        { 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00 },   // U+0020 (space)
        { 0x18, 0x3C, 0x3C, 0x18, 0x18, 0x00, 0x18, 0x00 },   // U+0021 (!)
        { 0x36, 0x36, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00 },   // U+0022 (")
        { 0x36, 0x36, 0x7F, 0x36, 0x7F, 0x36, 0x36, 0x00 },   // U+0023 (#)
        { 0x0C, 0x3E, 0x03, 0x1E, 0x30, 0x1F, 0x0C, 0x00 },   // U+0024 ($)
        { 0x00, 0x63, 0x33, 0x18, 0x0C, 0x66, 0x63, 0x00 },   // U+0025 (%)
        { 0x1C, 0x36, 0x1C, 0x6E, 0x3B, 0x33, 0x6E, 0x00 },   // U+0026 (&)
        { 0x06, 0x06, 0x03, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00 },   // U+0027 (')
        { 0x18, 0x0C, 0x06, 0x06, 0x06, 0x0C, 0x18, 0x00 },   // U+0028 (()
        { 0x06, 0x0C, 0x18, 0x18, 0x18, 0x0C, 0x06, 0x00 },   // U+0029 ())
        { 0x00, 0x66, 0x3C, 0xFF, 0x3C, 0x66, 0x00, 0x00 },   // U+002A (*)
        { 0x00, 0x0C, 0x0C, 0x3F, 0x0C, 0x0C, 0x00, 0x00 },   // U+002B (+)
        { 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x0C, 0x0C, 0x06 },   // U+002C (,)
        { 0x00, 0x00, 0x00, 0x3F, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00 },   // U+002D (-)
        { 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x0C, 0x0C, 0x00 },   // U+002E (.)
        { 0x60, 0x30, 0x18, 0x0C, 0x06, 0x03, 0x01, 0x00 },   // U+002F (/)
        { 0x3E, 0x63, 0x73, 0x7B, 0x6F, 0x67, 0x3E, 0x00 },   // U+0030 (0)
        { 0x0C, 0x0E, 0x0C, 0x0C, 0x0C, 0x0C, 0x3F, 0x00 },   // U+0031 (1)
        { 0x1E, 0x33, 0x30, 0x1C, 0x06, 0x33, 0x3F, 0x00 },   // U+0032 (2)
        { 0x1E, 0x33, 0x30, 0x1C, 0x30, 0x33, 0x1E, 0x00 },   // U+0033 (3)
        { 0x38, 0x3C, 0x36, 0x33, 0x7F, 0x30, 0x78, 0x00 },   // U+0034 (4)
        { 0x3F, 0x03, 0x1F, 0x30, 0x30, 0x33, 0x1E, 0x00 },   // U+0035 (5)
        { 0x1C, 0x06, 0x03, 0x1F, 0x33, 0x33, 0x1E, 0x00 },   // U+0036 (6)
        { 0x3F, 0x33, 0x30, 0x18, 0x0C, 0x0C, 0x0C, 0x00 },   // U+0037 (7)
        { 0x1E, 0x33, 0x33, 0x1E, 0x33, 0x33, 0x1E, 0x00 },   // U+0038 (8)
        { 0x1E, 0x33, 0x33, 0x3E, 0x30, 0x18, 0x0E, 0x00 },   // U+0039 (9)
        { 0x00, 0x0C, 0x0C, 0x00, 0x00, 0x0C, 0x0C, 0x00 },   // U+003A (:)
        { 0x00, 0x0C, 0x0C, 0x00, 0x00, 0x0C, 0x0C, 0x06 },   // U+003B (;)
        { 0x18, 0x0C, 0x06, 0x03, 0x06, 0x0C, 0x18, 0x00 },   // U+003C (<)
        { 0x00, 0x00, 0x3F, 0x00, 0x00, 0x3F, 0x00, 0x00 },   // U+003D (=)
        { 0x06, 0x0C, 0x18, 0x30, 0x18, 0x0C, 0x06, 0x00 },   // U+003E (>)
        { 0x1E, 0x33, 0x30, 0x18, 0x0C, 0x00, 0x0C, 0x00 },   // U+003F (?)
        { 0x3E, 0x63, 0x7B, 0x7B, 0x7B, 0x03, 0x1E, 0x00 },   // U+0040 (@)
        { 0x0C, 0x1E, 0x33, 0x33, 0x3F, 0x33, 0x33, 0x00 },   // U+0041 (A)
        { 0x3F, 0x66, 0x66, 0x3E, 0x66, 0x66, 0x3F, 0x00 },   // U+0042 (B)
        { 0x3C, 0x66, 0x03, 0x03, 0x03, 0x66, 0x3C, 0x00 },   // U+0043 (C)
        { 0x1F, 0x36, 0x66, 0x66, 0x66, 0x36, 0x1F, 0x00 },   // U+0044 (D)
        { 0x7F, 0x46, 0x16, 0x1E, 0x16, 0x46, 0x7F, 0x00 },   // U+0045 (E)
        { 0x7F, 0x46, 0x16, 0x1E, 0x16, 0x06, 0x0F, 0x00 },   // U+0046 (F)
        { 0x3C, 0x66, 0x03, 0x03, 0x73, 0x66, 0x7C, 0x00 },   // U+0047 (G)
        { 0x33, 0x33, 0x33, 0x3F, 0x33, 0x33, 0x33, 0x00 },   // U+0048 (H)
        { 0x1E, 0x0C, 0x0C, 0x0C, 0x0C, 0x0C, 0x1E, 0x00 },   // U+0049 (I)
        { 0x78, 0x30, 0x30, 0x30, 0x33, 0x33, 0x1E, 0x00 },   // U+004A (J)
        { 0x67, 0x66, 0x36, 0x1E, 0x36, 0x66, 0x67, 0x00 },   // U+004B (K)
        { 0x0F, 0x06, 0x06, 0x06, 0x46, 0x66, 0x7F, 0x00 },   // U+004C (L)
        { 0x63, 0x77, 0x7F, 0x7F, 0x6B, 0x63, 0x63, 0x00 },   // U+004D (M)
        { 0x63, 0x67, 0x6F, 0x7B, 0x73, 0x63, 0x63, 0x00 },   // U+004E (N)
        { 0x1C, 0x36, 0x63, 0x63, 0x63, 0x36, 0x1C, 0x00 },   // U+004F (O)
        { 0x3F, 0x66, 0x66, 0x3E, 0x06, 0x06, 0x0F, 0x00 },   // U+0050 (P)
        { 0x1E, 0x33, 0x33, 0x33, 0x3B, 0x1E, 0x38, 0x00 },   // U+0051 (Q)
        { 0x3F, 0x66, 0x66, 0x3E, 0x36, 0x66, 0x67, 0x00 },   // U+0052 (R)
        { 0x1E, 0x33, 0x07, 0x0E, 0x38, 0x33, 0x1E, 0x00 },   // U+0053 (S)
        { 0x3F, 0x2D, 0x0C, 0x0C, 0x0C, 0x0C, 0x1E, 0x00 },   // U+0054 (T)
        { 0x33, 0x33, 0x33, 0x33, 0x33, 0x33, 0x3F, 0x00 },   // U+0055 (U)
        { 0x33, 0x33, 0x33, 0x33, 0x33, 0x1E, 0x0C, 0x00 },   // U+0056 (V)
        { 0x63, 0x63, 0x63, 0x6B, 0x7F, 0x77, 0x63, 0x00 },   // U+0057 (W)
        { 0x63, 0x63, 0x36, 0x1C, 0x1C, 0x36, 0x63, 0x00 },   // U+0058 (X)
        { 0x33, 0x33, 0x33, 0x1E, 0x0C, 0x0C, 0x1E, 0x00 },   // U+0059 (Y)
        { 0x7F, 0x63, 0x31, 0x18, 0x4C, 0x66, 0x7F, 0x00 },   // U+005A (Z)
#if !defined(SMALLER_FONT_TABLE)
        // In the interest of reducing the memory requirements for the TFT library, we
        // allow for the use of a smaller font table which eliminates the lower case letters
        // as well as a few symbols. See below conversion of lower case letters to upper case.
        //    Richard Chambers, 04-25-2021
        { 0x1E, 0x06, 0x06, 0x06, 0x06, 0x06, 0x1E, 0x00 },   // U+005B ([)
        { 0x03, 0x06, 0x0C, 0x18, 0x30, 0x60, 0x40, 0x00 },   // U+005C (\)
        { 0x1E, 0x18, 0x18, 0x18, 0x18, 0x18, 0x1E, 0x00 },   // U+005D (])
        { 0x08, 0x1C, 0x36, 0x63, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00 },   // U+005E (^)
        { 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0xFF },   // U+005F (_)
        { 0x0C, 0x0C, 0x18, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00 },   // U+0060 (`)
        { 0x00, 0x00, 0x1E, 0x30, 0x3E, 0x33, 0x6E, 0x00 },   // U+0061 (a)
        { 0x07, 0x06, 0x06, 0x3E, 0x66, 0x66, 0x3B, 0x00 },   // U+0062 (b)
        { 0x00, 0x00, 0x1E, 0x33, 0x03, 0x33, 0x1E, 0x00 },   // U+0063 (c)
        { 0x38, 0x30, 0x30, 0x3e, 0x33, 0x33, 0x6E, 0x00 },   // U+0064 (d)
        { 0x00, 0x00, 0x1E, 0x33, 0x3f, 0x03, 0x1E, 0x00 },   // U+0065 (e)
        { 0x1C, 0x36, 0x06, 0x0f, 0x06, 0x06, 0x0F, 0x00 },   // U+0066 (f)
        { 0x00, 0x00, 0x6E, 0x33, 0x33, 0x3E, 0x30, 0x1F },   // U+0067 (g)
        { 0x07, 0x06, 0x36, 0x6E, 0x66, 0x66, 0x67, 0x00 },   // U+0068 (h)
        { 0x0C, 0x00, 0x0E, 0x0C, 0x0C, 0x0C, 0x1E, 0x00 },   // U+0069 (i)
        { 0x30, 0x00, 0x30, 0x30, 0x30, 0x33, 0x33, 0x1E },   // U+006A (j)
        { 0x07, 0x06, 0x66, 0x36, 0x1E, 0x36, 0x67, 0x00 },   // U+006B (k)
        { 0x0E, 0x0C, 0x0C, 0x0C, 0x0C, 0x0C, 0x1E, 0x00 },   // U+006C (l)
        { 0x00, 0x00, 0x33, 0x7F, 0x7F, 0x6B, 0x63, 0x00 },   // U+006D (m)
        { 0x00, 0x00, 0x1F, 0x33, 0x33, 0x33, 0x33, 0x00 },   // U+006E (n)
        { 0x00, 0x00, 0x1E, 0x33, 0x33, 0x33, 0x1E, 0x00 },   // U+006F (o)
        { 0x00, 0x00, 0x3B, 0x66, 0x66, 0x3E, 0x06, 0x0F },   // U+0070 (p)
        { 0x00, 0x00, 0x6E, 0x33, 0x33, 0x3E, 0x30, 0x78 },   // U+0071 (q)
        { 0x00, 0x00, 0x3B, 0x6E, 0x66, 0x06, 0x0F, 0x00 },   // U+0072 (r)
        { 0x00, 0x00, 0x3E, 0x03, 0x1E, 0x30, 0x1F, 0x00 },   // U+0073 (s)
        { 0x08, 0x0C, 0x3E, 0x0C, 0x0C, 0x2C, 0x18, 0x00 },   // U+0074 (t)
        { 0x00, 0x00, 0x33, 0x33, 0x33, 0x33, 0x6E, 0x00 },   // U+0075 (u)
        { 0x00, 0x00, 0x33, 0x33, 0x33, 0x1E, 0x0C, 0x00 },   // U+0076 (v)
        { 0x00, 0x00, 0x63, 0x6B, 0x7F, 0x7F, 0x36, 0x00 },   // U+0077 (w)
        { 0x00, 0x00, 0x63, 0x36, 0x1C, 0x36, 0x63, 0x00 },   // U+0078 (x)
        { 0x00, 0x00, 0x33, 0x33, 0x33, 0x3E, 0x30, 0x1F },   // U+0079 (y)
        { 0x00, 0x00, 0x3F, 0x19, 0x0C, 0x26, 0x3F, 0x00 },   // U+007A (z)
        { 0x38, 0x0C, 0x0C, 0x07, 0x0C, 0x0C, 0x38, 0x00 },   // U+007B ({)
        { 0x18, 0x18, 0x18, 0x00, 0x18, 0x18, 0x18, 0x00 },   // U+007C (|)
        { 0x07, 0x0C, 0x0C, 0x38, 0x0C, 0x0C, 0x07, 0x00 },   // U+007D (})
        { 0x6E, 0x3B, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00 },   // U+007E (~)
#endif
    };
#else
#define FONT_ROW_LEN  16
#if defined(SMALLER_FONT_TABLE)
    static const unsigned char font16_B[59][16] = {
#else
    static const unsigned char font16_B[95][16] = {
#endif
            {0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00},/*" ",0*/

Мне также пришлось изменить цикл отрисовки символов так, чтобы вместо 16 столбцов использовалось 8. Количество столбцов было жестко запрограммированной константой, но теперь оно определяется переменной класса font_size, которая устанавливается либо в 16, либо в 8, в зависимости от того, определенная константа USE_FONTSMALLER_FONT_TABLEB определена или нет.

#if defined(USE_FONTSMALLER_FONT_TABLEB)
        font_size = 8;
#else
        font_size = 16;
#endif

Цикл выглядит так:

    for(char_m = 0; char_m < font_size; char_m++)
    {
        for(char_n = 0; char_n < 8; char_n++)
        {

#if defined(USE_FONTSMALLER_FONT_TABLEB)
            if (font8_B[char_i][char_m] & 1 << char_n)
#else
            if(font16_B[char_i][char_m] & 1 << char_n)
#endif
            {
               TFT.set_area(now_x, now_y, ++now_x, now_y);
               TFT.w_data(font_color >> 8);
               TFT.w_data(font_color);
            }
            else
            {
              now_x++;
  
            }
         }
         now_y++;
         now_x -= 8;
    }
    now_y -= font_size;
    now_x += 8 + font_interval;

Если я включу использование как шрифта 8x8, так и определения SMALLER_FONT_TABLE, то при компиляции скетча я получу следующий вывод компилятора об использовании памяти:

Sketch uses 12390 bytes (38%) of program storage space. Maximum is 32256 bytes.
Global variables use 1084 bytes (52%) of dynamic memory, leaving 964 bytes for local variables. Maximum is 2048 bytes.

Вот сравнение двух разных размеров на 3,5-дюймовом TFT-дисплее, подключенном к Arduino Uno. Кнопка 64 на 40 пикселей.

Примечание

Я разветвил исходный код библиотеки KeDei TFT с GitHub Osoyoo и начал модифицировать исходный код. Вилка находится по адресу https://github.com/RichardChambers/driver/tree/master/KeDeiTFT

Одно из внесенных изменений заключалось в том, что текст был удвоен по высоте и/или удвоен по ширине. Это изображение текущей версии симулятора сканера/масштабирования, показывающее разницу в стиле между текстом двойной высоты и двойной ширины, а также текстом двойной высоты.

Это обновленное изображение показывает, что на данный момент ожидается в окончательном графическом интерфейсе. Он позволяет изменять вес, а также позволяет устанавливать различные биты состояния для индикации условий ошибки весов, таких как недостаточная емкость.

Чтобы поддерживать количество кнопок, я переписал класс Button, чтобы у меня были кнопки, которые совместно используют некоторые данные, таким образом экономя около 11 байтов на кнопку. Таким образом, этот графический интерфейс с восемью кнопками, которые используют функцию обмена данными, экономит около 77 байт памяти, что является значительной экономией для Arduino.

Класс Button теперь является производным от класса ButtonShared. Класс ButtonShared используется для объявления групп связанных кнопок, которые будут иметь одинаковый стиль. Класс ButtonShared содержит всю механику кнопок, а объект Button — это объект ButtonShared со своим собственным членом ButtonData, а не общим членом ButtonData.

struct ButtonData {
public:
    ButtonData(unsigned short sizeWidth = 64, unsigned short sizeHigh = 40)
    {
        //the  button size
        x_size = sizeWidth;
        y_size = sizeHigh;
        //the button  abort color
        edge_up_color = 0xffff;    // RGB565 value for white
        edge_down_color = 0x6b4d;
        button_color = 0x4898;
        font_color = 0xffff;    // RGB565 value for white
                                       //the  botton moder 0--cube_button  1--circle_button
        botton_moder = 0;
    }

    //the  button size
    unsigned char   x_size;
    unsigned char   y_size;
    //the  button  abort color
    TFTLCD::TftColor    edge_up_color;
    TFTLCD::TftColor    edge_down_color;
    TFTLCD::TftColor    button_color;
    TFTLCD::TftColor    font_color;
    //the  botton moder 0--cube_button , 1--circle_button
    bool            botton_moder;
};


class  ButtonShared
{
public:
    ButtonShared(ButtonData &buttonData) : myData(&buttonData)
    {
    }

    ButtonShared() : myData(nullptr)
    {
    }

    bool setSharedData(ButtonData &buttonData) { myData = &buttonData; return 1; }
    bool drawButton(unsigned short _x, unsigned short _y, bool _botton_moder, const char *str, Font & myFont);
    bool drawButton(TFTLCD::TftPos &p, bool _botton_moder, const char *str, Font & myFont);
    bool istouch(unsigned short _x, unsigned short _y);
    bool istouch(void);
    bool isTouchState(void);
    bool pendown(void);
    bool penup(void);
    /*if you want  to change the butom size or the color,you can use  the  follow function to achieve your purpose,
    but you  must do it before use the drawbutton() function;also  if you  always change the auto value ,you can change the button() function*/
    void resetsize(unsigned char _x_size, unsigned char _y_size);
    void resetcolor(TFTLCD::TftColor _edge_up_color, TFTLCD::TftColor _edge_down_color, TFTLCD::TftColor _button_color, TFTLCD::TftColor _font_color);

private:
    ButtonData *myData;

    // following data is unique to each button and can not be shared
    // between buttons.
    //the  position(x,y);
    unsigned short  x;
    unsigned short  y;
    unsigned char   penDownFlag;      // set by successful istouch() call or when the pendown() function is called. cleared when the penup() function is called.
};

class  Button : public ButtonShared
{
public:
    Button(unsigned short sizeWidth = 64, unsigned short sizeHigh = 40) : localData(sizeWidth, sizeHigh)
    {
        setSharedData(localData);
    }
    
private:
    ButtonData localData;
};

Richard Chambers 26.04.2021

comment

Еще одно замечание: если размер шрифта является проблемой, и вы не против блочных символов, возможно, вы могли бы пропустить свои символы 8x8 через 2-кратную лупу на пути к экрану... У вас все равно будет квадрат символов, и они были бы блочными, но они были бы в два раза шире и в два раза выше. Я делал подобные вещи в прошлом с графикой низкого разрешения, где большие и пиксельные изображения были вполне приемлемыми. - TomServo; 03.05.2021

comment

@TomServo Я добавил фотографию использования текущей библиотеки для пользовательского интерфейса на ЖК-дисплее 3,5 TFT с использованием модифицированной библиотеки KeDei TFT. - Richard Chambers; 04.05.2021