Chars (PI5)

DrawChar auf dem Raspberry Pi

Wir haben nun eine Pixel-Funktion geschrieben, aber möchten wir nicht auch, dass der Raspberry Pi Informationen direkt auf dem Bildschirm anzeigen kann? Das wollen wir jetzt versuchen. In der Regel kommuniziert der Computer mittels Schriftzeichen. Dies geschieht nicht einfach so; ähnlich wie ein Mensch muss der Computer zuerst lernen, wie jeder einzelne Buchstabe aussieht. Außerdem muss er wissen, wann er das entsprechende Zeichen verwenden soll. Bestimmte Bytewerte stehen für bestimmte Zeichen oder Steuercodes. Es gibt einen Standard, der diese Kommunikation festlegt. Dieser Code nennt sich "ANSI-Zeichencode".

Der ANSI-Zeichencode

Der ANSI-Zeichencode, den wir hier verwenden, ist eine Erweiterung des ASCII-Codes, bei dem von 7-Bit pro Zeichen auf 8-Bit pro Zeichen umgestellt wurde, was einem Byte entspricht. Der ANSI-Zeichencode wurde eingeführt, als Computeranwender über Netzwerke kommunizieren wollten. Dafür war es notwendig, dass beide Computer mit dem gleichen Code "sprechen".

Innerhalb des ASCII-Codes sind die Zahlenwerte für die Zeichen in der Regel identisch, aber in der Erweiterung zu 8-Bit nicht unbedingt gleich. Jede Computerfirma hat eigene Codepages entwickelt und veröffentlicht. Gerade in der Anfangszeit dominierten IBM-Rechner mit dem Betriebssystem MS-DOS. Wir werden hier genau diesen Zeichencode verwenden, der dort eingesetzt wurde und auch unter Windows in der Konsole verwendet wird. Dieser Code wird als "Codepage 437" bezeichnet.

	00	01	02	03	04	05	06	07	08	09	0A	0B	0C	0D	0E	0F
0x0	NULL	☺	☻	♥	♦	♣	♠	•	◘	○	◙	♂	♀	♪	♫	☼
0x1	►	◄	↕	‼	¶	§	▬	↨	↑	↓	→	←	∟	↔	▲	▼
0x2	Space	!	"	#	$	%	&	'	(	)	*	+	,	-	.	/
0x3	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	:	;	<	=	>	?
0x4	@	A	B	C	D	E	F	G	H	I	J	K	L	M	N	O
0x5	P	Q	R	S	T	U	V	W	X	Y	Z	[	\	]	^	_
0x6	`	a	b	c	d	e	f	g	h	i	j	k	l	m	n	o
0x7	p	q	r	s	t	u	v	w	x	y	z	{		}	~	DEL
0x8	Ç	ü	é	â	ä	à	å	ç	ê	ë	è	ï	î	ì	Ä	Å
0x9	É	æ	Æ	ô	ö	ò	û	ù	ÿ	Ö	Ü	¢	£	¥	₧	ƒ
0xA	á	í	ó	ú	ñ	Ñ	ª	º	¿	⌐	¬	½	¼	¡	«	»
0xB	░	▒	▓	│	┤	╡	╢	╖	╕	╣	║	╗	╝	╜	╛	┐
0xC	└	┴	┬	├	─	┼	╞	╟	╚	╔	╩	╦	╠	═	╬	╧
0xD	╨	╤	╥	╙	╘	╒	╓		╪	┘	┌	█	▄	▌	▐	▀
0xE	α	ß	Γ	π	Σ	σ	µ	τ	Φ	Θ	Ω	δ	∞	φ	ε	∩
0xF	≡	±	≥	≤	⌠	⌡	÷	≈	°	•	·	√	ⁿ	²	■

Font-Erstellen

Nun kümmern wir uns darum, dem Computer beizubringen, wie die einzelnen Zeichen aussehen. Dazu erstellen wir eine Art Datenbank, in der jedes Zeichen beschrieben wird. Zur Einfachheit verwenden wir eine 8x8 Matrix, um die Zeichen darzustellen.

Dazu erstellen wir eine Datei, die folgendermaßen aussieht:

• Dimension
  • INT X
  • INT Y

• Data
  • Binärcode

Zunächst geben wir die Größe der Zeichen in X und Y an. Daraus können wir zur Berechnung der einzelnen Zeichen den entsprechenden Binärcode ableiten. Hier steht jedes Bit, das gesetzt ist, für ein Pixel, welches gezeichnet werden soll. Umgesetzt in Code sieht es dann so aus:

/* 8x8 FONT by Satyria */

@ Dimension
.int 8 @ x
.int 8 @ y

@ Data
@ 0: NULL 
.byte 0b00000000
.byte 0b00000000
.byte 0b00000000
.byte 0b00000000
.byte 0b00000000
.byte 0b00000000
.byte 0b00000000
.byte 0b00000000

...

@ 65: "A" 
.byte 0b00011000
.byte 0b00111100
.byte 0b00111100
.byte 0b01100110
.byte 0b01111110
.byte 0b11000011
.byte 0b11000011
.byte 0b00000000

@ 66: "B" 
.byte 0b11111100
.byte 0b01100110
.byte 0b01100110
.byte 0b01111100
.byte 0b01100110
.byte 0b01100110
.byte 0b11111100
.byte 0b00000000

...

Dieses Beispiel zeigt, wie wir die Datenbank für die Zeichendarstellung aufbauen können. Jeder Buchstabe wird als 8x8 Pixel großes Muster beschrieben, wobei jedes Byte eine Zeile des Musters darstellt. Das Bitmuster gibt an, welche Pixel gesetzt werden und somit sichtbar sind.