SDL示例一：实现七段数码管的显示

[时间：2017-05] [状态：Open]
[关键词：sdl2，数字，七段数码管，图形显示，示例代码]

0 引言

本文是针对我的step-into-sdl2/7LedDigit的原理介绍，有兴趣的可以去下载源码。

本文主要目标是使用SDL图形接口实现类似七段数码管的LED显示效果。

1 七段数码管简介

通常LED显示一个10进制数字（0-9）都使用七个LED（点亮或者熄灭），如下图：

+ --0-- +
|		|
5		1
|		|
+ --6-- + 
|		|
4		2
|		|
+ --3-- +

这里按照顺时针的方向将0-6编号的七个数码管组成数字，如果全部点亮就是数字8，如果编号为6的数码管不点亮，就是数字0。如果我们依次把0-6的编号数码管对应到一个字节的低位到高位，因此可以使用二进制分别对0-9进行编码。对应下表：

dec	对应的二进制编码
0	0x3F
1	0x06
2	0x5B
3	0x4F
4	0x66
5	0x6D
6	0x7D
7	0x07
8	0x7F
9	0x6F
E	0x79

注：这里还定义一个错误的字母E，如果遇到无法识别的字符，可以直接显示错误。

至此七段数码管基本原理介绍完毕。我们可以简单的用一个矩形表示一个数码管，显示的话表示点亮1，不显示的话表示不点亮0。

2 SDL中矩形的显示

SDL2中提供了SDL_RenderFillRects和SDL_RenderFillRect用于填充矩形，可以用这个实现。

int SDL_RenderFillRects(SDL_Renderer*   renderer,
                        const SDL_Rect* rects,
                        int             count)；

int SDL_RenderFillRect(SDL_Renderer*   renderer,
                       const SDL_Rect* rect)

3 代码部分说明

其实绘制部分最主要的关于七个数码管显示位置的计算。这需要一定的区域规划和大小控制。具体代码如下：

void SegmentDigit::calculate_pos(const SDL_Rect & rc)
{		
	int middle = (rc.y + rc.h/2);

	SDL_Rect outer_rc = rc;
	inflate_rect(outer_rc, -m_margin, -m_margin); // 缩放一个矩形线条宽度，然后再缩放一下
	SDL_Rect inner_rc = outer_rc;
	inflate_rect(inner_rc, -m_margin, -m_margin);

	// U = 0
	m_seg_rect[U].x = inner_rc.x; m_seg_rect[U].y = outer_rc.y;
	m_seg_rect[U].w = inner_rc.w; m_seg_rect[U].h = m_margin;

	// RU = 5
	m_seg_rect[RU].x = inner_rc.x + inner_rc.w;
	m_seg_rect[RU].y = inner_rc.y;
	m_seg_rect[RU].w = m_margin;
	m_seg_rect[RU].h = (inner_rc.h-m_margin)/2;

	// RD = 4
	m_seg_rect[RD].x = inner_rc.x + inner_rc.w;
	m_seg_rect[RD].y = middle + m_margin/2;
	m_seg_rect[RD].w = m_margin;
	m_seg_rect[RD].h = inner_rc.h/2;

	// D = 3
	m_seg_rect[D].x = inner_rc.x; m_seg_rect[D].y = inner_rc.y + inner_rc.h;
	m_seg_rect[D].w = inner_rc.w; m_seg_rect[D].h = m_margin;

	// LD = 2
	m_seg_rect[LD].x = outer_rc.x;
	m_seg_rect[LD].y = middle + m_margin/2;
	m_seg_rect[LD].w = m_margin;
	m_seg_rect[LD].h = inner_rc.h/2;

	// LU = 1
	m_seg_rect[LU].x = outer_rc.x;
	m_seg_rect[LU].y = inner_rc.y;
	m_seg_rect[LU].w = m_margin;
	m_seg_rect[LU].h = (inner_rc.h-m_margin)/2;

	// M = 6
	m_seg_rect[M].x = inner_rc.x; m_seg_rect[M].y = middle - m_margin/2;
	m_seg_rect[M].w = inner_rc.w; m_seg_rect[M].h = m_margin;
}

在调用时建议设置绘制的矩形区域宽高比为0.6。

4 小结

本文仅作为SDL2图形绘制的示例部分，也可作为数字时钟绘制的参考代码。

由于sdl2支持的图形绘制较少，所以LED显示效果略差。

最终绘制效果请参考step-into-sdl2的示例一。