1. 串口传输文件的练习。

实验要求：将两台笔记本电脑，借助 usb转rs232 模块和杜邦线，建立起串口连接。然后用串口助手等工具软件（带文件传输功能）将一台笔记本上的一个大文件（图片、视频和压缩包软件）传输到另外一台电脑，预算文件大小、波特率和传输时间三者之间的关系，并对比实际传输时间。

串口连接

一个串口的 RXD 接另一个串口的 TXD ，串口的 TXD 接另一个串口的 RXD ，电源可以不用接

以波特率为 115200 传输图片

打开串口调试助手，以波特率为 115200 传输图片，点击“发送文件”

发送完成

用时43秒

以波特率为 256000 传输图片

再次以波特率为 256000 传输同一张图片，点击“发送文件”

发送成功

用时23秒

总结：通过计算理论的传输时间，可以发现，实际传输时间会比理论传输时间长；当波特率增大，发送时间会减小，但还是比理论时间长。

2. 学习理解汉字的机内码、区位码编码规则和字形数据存储格式。

实验要求：在Ubuntu下用C/C++(或python) 调用opencv库编程显示一张图片，并打开一个名为"logo.txt"的文本文件（其中只有一行文本文件，包括你自己的名字和学号），按照名字和学号去读取汉字24*24点阵字形字库（压缩包中的文件HZKf2424.hz）中对应字符的字形数据，将名字和学号叠加显示在此图片右下位置。

创建文件夹添加文件

提取中文点阵字库及显示工具程序.rar并将需要的项目文件及图片下载放置在文件夹下

创建代码文件

命令行键入命令：gedit test.cpp

编写代码：

#include<iostream>
#include<opencv/cv.h>
#include"opencv2/opencv.hpp"
#include<opencv/cxcore.h>
#include<opencv/highgui.h>
#include<math.h>
using namespace cv;
using namespace std;

void paint_chinese(Mat& image,int x_offset,int y_offset,unsigned long offset);
void paint_ascii(Mat& image,int x_offset,int y_offset,unsigned long offset);
void put_text_to_image(int x_offset,int y_offset,String image_path,char* logo_path);

int main(){
    String image_path="/home/lqy109/lattice/photo.jpg";
    char* logo_path=(char*)"/home/lqy109/lattice/logo.txt";
    put_text_to_image(450,750,image_path,logo_path);//安排文字从图片像素坐标(450，750)开始显示
    return 0;
}
//在图片上绘制文字的起点坐标
void paint_ascii(Mat& image,int x_offset,int y_offset,unsigned long offset){
	Point p;
	p.x = x_offset;
	p.y = y_offset;
	//存放ascii字膜
	char buff[16];           
	//打开ascii字库文件
	FILE *ASCII;
	if ((ASCII = fopen("/home/lqy109/lattice/Asci0816.zf", "rb")) == NULL){
        printf("Can't open ascii.zf,Please check the path!");
		//getch();
		exit(0);
	}
	fseek(ASCII, offset, SEEK_SET);
	fread(buff, 16, 1, ASCII);
	int i, j;
	Point p1 = p;
	for (i = 0; i<16; i++)                  //十六个char
	{
		p.x = x_offset;
		for (j = 0; j < 8; j++)              //一个char八个bit
		{
			p1 = p;
			if (buff[i] & (0x80 >> j))    /*测试当前位是否为1*/
			{
				/*
					由于原本ascii字膜是8*16的，不够大，
					所以原本的一个像素点用4个像素点替换，
					替换后就有16*32个像素点
					ps：感觉这样写代码多余了，但目前暂时只想到了这种方法
				*/
				circle(image, p1, 0, Scalar(0, 0, 255), -1);
				p1.x++;
				circle(image, p1, 0, Scalar(0, 0, 255), -1);
				p1.y++;
				circle(image, p1, 0, Scalar(0, 0, 255), -1);
				p1.x--;
				circle(image, p1, 0, Scalar(0, 0, 255), -1);
			}						
			p.x+=2;            //原来的一个像素点变为四个像素点，所以x和y都应该+2
		}
		p.y+=2;
	}
}
//在图片替换像素点
void paint_chinese(Mat& image,int x_offset,int y_offset,unsigned long offset){
    Point p;
    p.x=x_offset;
    p.y=y_offset;
    FILE *HZK;
    char buff[72];//72个字节，用来存放汉字的
   if((HZK=fopen("/home/lqy109/lattice/HZKf2424.hz","rb"))==NULL){
        printf("Can't open HZKf2424.hz,Please check the path!");
        exit(0);//退出
    }
    fseek(HZK, offset, SEEK_SET);/*将文件指针移动到偏移量的位置*/
    fread(buff, 72, 1, HZK);/*从偏移量的位置读取72个字节，每个汉字占72个字节*/
    bool mat[24][24];//定义一个新的矩阵存放转置后的文字字膜
    int i,j,k;
    for (i = 0; i<24; i++)                 /*24x24点阵汉字，一共有24行*/
	{
		for (j = 0; j<3; j++)                /*横向有3个字节，循环判断每个字节的*/
			for (k = 0; k<8; k++)              /*每个字节有8位，循环判断每位是否为1*/
				if (buff[i * 3 + j] & (0x80 >> k))    /*测试当前位是否为1*/
				{
					mat[j * 8 + k][i] = true;          /*为1的存入新的字膜中*/
				}
				else {
					mat[j * 8 + k][i] = false;
				}
	}
    for (i = 0; i < 24; i++)
	{
		p.x = x_offset;
		for (j = 0; j < 24; j++)
		{		
			if (mat[i][j])
				circle(image, p, 1, Scalar(255, 0, 0), -1);		  //写(替换)像素点
			p.x++;                                                //右移一个像素点
		}
		p.y++;                                                    //下移一个像素点
	}
}
//将汉字放在图片上
void put_text_to_image(int x_offset,int y_offset,String image_path,char* logo_path){
//x和y就是第一个字在图片上的起始坐标
    //通过图片路径获取图片
    Mat image=imread(image_path);
    int length=21;//要打印的字符长度（字节）
    unsigned char qh,wh;//定义区号，位号
    unsigned long offset;//偏移量
    unsigned char hexcode[30];//用于存放记事本读取的十六进制,记得要用无符号
    FILE* file_logo;
    if ((file_logo = fopen(logo_path, "rb")) == NULL){
		printf("Can't open txtfile,Please check the path!");
		//getch();
		exit(0);
	}
    fseek(file_logo, 0, SEEK_SET);
    fread(hexcode, length, 1, file_logo);
    int x =x_offset,y = y_offset;//x,y:在图片上绘制文字的起始坐标
    for(int m=0;m<length;){
        if(hexcode[m]==0x23){
            break;//读到#号时结束
        }
        else if(hexcode[m]>0xaf){
            qh=hexcode[m]-0xaf;//使用的字库里是以汉字啊开头，而不是以汉字符号开头
            wh=hexcode[m+1] - 0xa0;//计算位码
            offset=(94*(qh-1)+(wh-1))*72L;
            paint_chinese(image,x,y,offset);
            /*
            计算在汉字库中的偏移量
            对于每个汉字，使用24*24的点阵来表示的
            一行有三个字节，一共24行，所以需要72个字节来表示
            */
            m=m+2;//一个汉字的机内码占两个字节，
            x+=24;//一个汉字为24*24个像素点，由于是水平放置，所以是向右移动24个像素点
        }
        else{//当读取的字符为ASCII码时
        wh=hexcode[m];
        offset=wh*16l;//计算英文字符的偏移量
        paint_ascii(image,x,y,offset);
        m++;//英文字符在文件里表示只占一个字节，所以往后移一位就行了
        x+=16;
        }
    }
    cv::imshow("image", image);//显示图片
    cv::waitKey();
}

终端继续键入命令：

g++ test.cpp -o test `pkg-config --cflags --libs opencv`

编译无误终端继续键入命令：

./test

运行结果

3.总结

本实验操作比较简单，但还是需要注意波特率的设置要一致，如果接收文件大小不足，可以调小波特率。通过 opencv 在图片打印文字的操作也比较简单，这部分内容可以在网上学习。通过本实验的学习，我对点阵汉字的概念以及串口传输有了更加深刻的理解。随着学的东西越高级，我就越能体会到基础的重要，不能害怕BUG，因为错，才会有经验。