獨立編譯 LVGL 中文字庫並放置於Flash中並使用Arduino讀取

透過LVGL官方網站字體轉換網頁，轉換出需要的UNICODE字庫

Font converter

這邊取用 HarmonyOS_Sans_SC_Regular.ttf 作為TTF字體測試範例，可於此處下載字體 

因為要轉換字體大小為20，在Name欄位填寫 font_harmony_sans_20

TTF字體範圍: 0x20-0xBF,0x3000-0x301F,0x4E00-0x9FAF,0xFF00-0xFF64

按下Submit後開始進行轉換，完成後，會下載一個 font_harmony_sans_20.c 的檔案，裡面即為字型檔案，接著要將此檔案複製一份，將此檔案分別為兩個檔案，font_harmony_sans_20.c與font_harmony_sans_20_font.c

font_harmony_sans_20.c 是將 glyph_bitmap[] 與 glyph_dsc[] 兩個陣列移除後的檔案，font_harmony_sans_20_font.c 則相反，是將 glyph_bitmap[] 與 glyph_dsc[] 兩個陣列的所有資料及檔頭資訊保留下來的檔案，如下圖  (已將兩陣列資料摺疊收起)

將font_harmony_sans_20.c與font_harmony_sans_20_font.c 複製到 Arduino\libraries\lvgl\src\font 目錄下

修改 font_harmony_sans_20.c 檔案

1.修改引入檔案路徑 修改前

#include "lvgl/lvgl.h"

修改後

#include "../../lvgl.h"

2.增加ESP相關函數

#include <‍esp_partition.h‍>
#include <‍esp_err.h‍>
#include <‍esp_log.h‍>
#include <‍nvs_flash.h‍>
 
static const char *TAG = "lv_font_harmony_sans_20";

3.在font_harmony_sans_20.c 增加讀取MMU記憶體位址的函數，最後的 font_dsc.glyph_dsc 偏移量會在後面透過命令得到

 lv_port_font_harmony_sans_20_load(const char *partition_label)
{
    const esp_partition_t *partition = esp_partition_find_first(ESP_PARTITION_TYPE_DATA, ESP_PARTITION_SUBTYPE_ANY, partition_label);
    if(partition == NULL) {
        ESP_LOGE(TAG, "Can't find %s partition!", partition_label);
        abort();
    }
 
    ESP_LOGE(TAG, "Find %s partition!", partition_label);
 
    const void *flash_offset;
    esp_partition_mmap_handle_t map_handle;
 
    // Map the partition to data memory
    ESP_ERROR_CHECK(esp_partition_mmap(partition, 0, partition->size, ESP_PARTITION_MMAP_DATA, &flash_offset, &map_handle));
    ESP_LOGE(TAG, "Mapped partition to data memory address %p\n", flash_offset);
    ESP_LOGE(TAG, "mapped %s@%1p", partition->label, flash_offset);
 
    font_dsc.glyph_bitmap            = flash_offset;
    font_dsc.glyph_dsc               = flash_offset+0x1d26dc;   //2bpp
}

並在 lv_font.h中增加

extern const lv_font_t font_harmony_sans_20;
void lv_port_font_harmony_sans_20_load(const char *partition_label);  

增加一個 rodatagenbin.ld 腳本檔案，確保 .rodata是從0x00的位置開始

SECTIONS {
    . = 0x0;
    .text : {
        *(.rodata)
    } = 0
}
 

開始編譯 font_harmony_sans_20_font.c 檔案，路徑會因安裝Arduino在不同位置而有所差異

1. 編譯 font_harmony_sans_20_font.c 產生.o 檔案

C:\Users\yyli\AppData\Local\Arduino15\packages\esp32\tools\esp-x32\2405\bin\xtensa-esp32-elf-gcc -c -D LV_CONF_SKIP -D LV_FONT_FMT_TXT_LARGE -I d:\Users\yyli\Documents\Arduino\\libraries\lvgl font_harmony_sans_20_font.c

2. 編譯 .o code

C:\Users\yyli\AppData\Local\Arduino15\packages\esp32\tools\esp-x32\2405\bin\xtensa-esp32-elf-ld -T rodata_gen_bin.ld .\font_harmony_sans_20_font.o -o  font_harmony_sans_20_font.out

3. 生成 .bin code

C:\Users\yyli\AppData\Local\Arduino15\packages\esp32\tools\esp-x32\2405\bin\xtensa-esp32-elf-objcopy --output-target elf-xtensa-le -O binary -S font_harmony_sans_20_font.out font_harmony_sans_20_font.bin

4. 查看字型陣列資料的偏移值

C:\Users\yyli\AppData\Local\Arduino15\packages\esp32\tools\esp-x32\2405\bin\xtensa-esp32-elf-objdump -t font_harmony_sans_20_font.out

Dump偏移量的結果，把結果回填到 font_harmony_sans_20.c 的 font_dsc.glyph_dsc 偏移值，在此例為 0x1d26dc

font_harmony_sans_20_font.out:     file format elf32-xtensa-le
 
SYMBOL TABLE:
00000000 l    d  .text  00000000 .text
00000000 l    d  .comment       00000000 .comment
00000000 l    d  .xtensa.info   00000000 .xtensa.info
00000000 l    d  .xt.prop       00000000 .xt.prop
00000000 l    df *ABS*  00000000 font_harmony_sans_20_font.c
00000000 l     O .text  001d26db glyph_bitmap
001d26dc l     O .text  000529d0 glyph_dsc

使用樂鑫官方的Flash downliad tool將fontharmonysans20font.bin燒錄到 Font Flash 定義的為止即可，(定義Arduino flash partition)

上面產生的 fontharmonysans20font.bin 在flash要預留glyphbitmap + glyphdsc 的大小，所以在partition.csv中定義 bin起始位址 0x150000，size為 0x2250ac

到此完成把字體bin燒錄到flash，在程式中要用到中文字時先呼叫 lvportfontharmonysans20load("font_hs20"); 函數就能夠使用中文字了

  lv_init();
  lv_display_t * disp;
 
  /*TFT_eSPI can be enabled lv_conf.h to initialize the display in a simple way*/
  disp = lv_tft_espi_create(TFT_HOR_RES, TFT_VER_RES, draw_buf, sizeof(draw_buf));
  lv_display_set_rotation(disp, TFT_ROTATION);
 
  /* Create simple label */
  lv_obj_t *label = lv_label_create(lv_screen_active());
 
  lv_port_font_harmony_sans_20_load("font_hs20");
  lv_obj_set_style_text_font(label, &font_harmony_sans_20, 0);
 
  lv_label_set_text(label, "Hello Arduino! (V9.0) 中文版");
  lv_obj_align(label, LV_ALIGN_CENTER, 0, -50);