嵌入式系统中文输入法的设计

　　摘 要：在基于嵌入式系统的智能终端中，中文人机交互界面是必须的功能，某些系统还要求中文文本输入。本文介绍了一种占用较少资源并适于在MCU上实现的中文输入法。

　　引言

　　目前，以LCD和数字键盘实现的人机交互式界面在智能终端中广泛采用。在不同的应用场合，对人机界面的要求也不同，一些情况下只要求简单参数的显示和选择，而在一些信息终端中，还要求文字的输入。

　　在使用高性能CPU和标准显示设备的情况下，实现友好的人机界面可采用商用嵌入式系统( 如Linux或WinCE)所支持的GUI程序。但很多情况下，智能终端使用MCU，且其显示设备是非标准接口的小型LCD。此时，必须找到占用较少资源的低成本实现方法。

　　笔者参加的智能终端项目就是一个比较典型的基于MCU的人机界面应用，使用128×64点阵式LCD模块，要求可显示Unicode编码的一、二级常用汉字库并可进行中文输入。此应用中输入法相关的代码和数据占用约20kB。在应用开发中，我们使用了实时操作系统μC/OS-II，相关内容可参考有关文献。

　　简单的中文拼音输入法

　　汉字输入法的实质是建立一种按键组合到汉字编码的映射关系，因此，使用数字键盘的嵌入式系统的输入法与使用标准键盘的PC机的输入法没有本质的不同，其区别主要在于嵌入式应用中处理器、存储器等资源比较有限。如对应汉字“你”，拼音输入法下PC键盘按键组合为“ni”，而在一般数字键盘下，其按键组合则为“64”。

　　在多数手持式设备(如智能电话)中，以0~9数字键与几个简单的控制键实现汉字输入，比较着名的是在手机中广泛采用的T9 和iTap 输入法。这里我们介绍一种简单的拼音输入法的实现方法。

　　一般终端键盘包括12个按键，分别是0~9数字键和“*”、“#”两个特殊键。按通用规则，数字1对应空格，其功能基本等同于PC机中的空格键，用于输入空格或作为当前汉字的确认键;2~9数字键分别对应下述汉语拼音字母：

　　2：a b c 3：d e f 4：g h i

　　5：j k l 6：m n o 7：p q r s

　　8：t u v 9：w x y z

　　而“0”、“*”、“#”键则作为输入法中的控制键。我们将“#”作为“选择键”，用于选取同一数字键组合下的不同拼音组合。

　　输入法中使用了两个重要数据结构，分别是PY_NODE和PY_SUBNODE。每个PY_NODE对应一个数字键组合，PY_SUBNODE则对应一组拼音组合。由于一个数字组合可对应多个拼音组合(如“226”对应“ban”、“bao”、“can ”、“cao”)，因此这两个结构实现的是一个两级的对应表。

　　PY_NODE按树组织，而PY_SUBNODE按双向链表组织。二者的基本关系如图1所示。

　　以下是两个结构的定义：

　　typedef struct py_node{

　　unsigned int son[8]; //对应下次2~9按键输入时应转到的PY_NODE的ID号

　　unsigned int father; //父节点ID号

　　struct py_subnode *ptrpy; //指向下属第一个PY_SUBNODE的指针

　　}PY_NODE;

　　typedef rom struct py_subnode{

　　unsigned char py[7]; //本节点的拼音字符串

　　struct py_subnode *prev; //指向前一PY_SUBNODE的指针

　　struct py_subnode *next; //指向下一PY_SUBNODE的指针

　　unsigned char *ptrUnicode; //指向本节点对应Unicode码表的指针

　　}PY_SUBNODE;

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