中华学习机原理和应用(11)——汉字系统

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中华学习机“小蜜蜂”—Ⅰ型机的汉字系统采用了叠加法压缩汉字库及其恢复技术,用Z80ACPU进行专门处理,具有占用内存少、处理速度快、显示和打印方式灵活的特点。

电路结构及其工作原理

图1是汉字系统电路框图。Z80A CPU是汉字系统的中央处理单元。 Z80—PIO是一个可编程的并行输入、输出接口部件,在XMF—Ⅰ汉字系统中,它工作在双向工作方式下,即端口A即可用作输入口又可用作输出口。端口A接65SC02系统的数据总线,该PIO芯片的数据线接Z80A CPU的数据线。这样,两个CPU便可通过此PIO进行通信。当计算机进入汉字工作状态后,用户以某种输入方法从键盘上敲入编码,65SC02 CPU将编码送PIO的端口A,并锁存于PIO的输人寄存器,此时PIO向Z80A CPU发出中断请求信号。Z80A CPU在执行当前指令的最后一个T周期采样中断请求信号线,如有中断请求,并符合中断允许的条件,则Z80A CPU产生中断响应信号,并根据中断向量执行服务子程序。执行该子程序后,Z80A CPU读入锁存于PIO端口A输入寄存器的编码,访问相应的EPROM或RAM,查找字库,运行恢复汉字程序,Z80A CPU便将汉字点阵及有关信息写入PIO的输出数据寄存器。65SC02 CPU接到联络信号后便从端口A取走数据,这样便完成了一个字节的通信过程;连续输出32个字节的字节通信,使得到了一个汉字点阵。

图1
图1 🔍原图 (961×699)

只读存储器(EPROM 27256,三片)中存放的是汉字字库及其恢复程序和其它处理程序;静态随机存储器(RAM6116)用作Z80A CPU的缓冲工作单元,存放随机选中的汉字恢复点阵。三片EPROM和一片RAM6116容置为96k,而Z80A CPU直接寻址能力只有64k,故采用低32k两体切换的方法解决这个问题,具体地址分配如图2。其中两片27256地址都处在低32k,称为0体和1体,它们分时占用低32k地址空间。它们的切换由Z80 PIO的端口B的低位来控制,\(_{0}\)=1时选中0体,反之PB0=0时选中1体。高32k地址空间由存储器译码电路控制分配给27256和6116。

图2
图2 🔍原图 (446×499)

汉字系统占用了XMF-Ⅰ型机的第5号扩展槽口,利用扩展I/O地址$C800~$CFFF进行引导,可以有两种方法进入汉字状态:

(1)在BASIC状态下,键入PR#5

(2)在监控状态下(提示符为“*”),键入C500G

汉字系统功能及使用方法

1.输入方法:具有国标、区位、全拼、拼音及偏旁部首等五种输入方法。

①“拼音”输入法是一种容错式的拼音输入方法,根据汉语拼音字符与英文字母键的一一对应关系来输入汉字。每输入一个字母,汉字系统便立即搜寻相应的汉字;不断输入字母,则不断在屏幕的提示行上显示对应的汉字,直到该汉字的拼音字母输入完。在提示行上所显示的汉字为所输入的汉字及其同音字。

例如:要输入汉字“嚣”,则需在键盘上敲入“XIAO”,提示行上便出现:

1萧 2硝 3霄 4削 5哮 6嚣

它们都是同音字,这时只要按数字键6,“嚣”字便出现于光标所在的位置。这样,这个汉字便输入完毕。如要输入下一个汉字,则直接打下一个字的拼音即可,不需要另外的转换。

对于一些常用字,有时一个字的拼音还未输入完,这个字已出现在提示行上,此时可直接按这个字的序号,而不必等到输完全部拼音以后再选字。例如“兄”字,其拼音为XIONG,在输入完XIO之后,“兄”字已经出现在提示行上,这时只要按下其序号键就行了。当然如果输完XIONG之后再按序号键也有同样效果,只不过要多敲几下键。这种拼音输入方法比较简便,与汉语拼音的习惯用法一致,只要粗通汉语拼音的人便可立即使用,不需要特别记忆键位和编码。

②“全拼”输入法是非容错式的拼音输入法,是专为少年儿童学习汉语拼音而设计的。这种输入法的基本原则与“拼音”输入方法一致,也是根据汉字的拼音输入字母来寻找汉字。但是在“全拼”输入法中,只有当所要求显示的汉字的拼音字母全部输送完毕,而且是正确的时候,才能在提示行上显示该汉字或者同音字。这种输入方法有助于对少年儿童进行严格的汉语拼音的拼写训练。

③“偏旁部首”输入法是一种形码输入方法,它适合于完全不懂得汉语拼音的成年人使用。根据字形结构,把构字单元分成26组,分别对应标准英文键盘的26个字母。它的编码规则与书写规则相符,另有部分补充规则。

④“国标”输入法是根据国家标准GB2312—80的规定,每个汉字对应一个4位十六进制码,输入这个码,对应汉字就在屏幕上出现。如果输入的国标码不合法,汉字系统会以响铃警告。

⑤“区位”输入法也是根据国家标准的规定,用4个十进制数表示一个汉字,其中高两位代表“区”号,低两位代表“位”号,因而称为区位码。使用“国标”或“区位”输入法的时候,一般在手头要有一本GB2312-80码本。这两种方法一般为专业操作人员使用,或者在输入一些特殊符号时使用(此时无法用拼音输入方法)。

此外,“小蜜蜂—Ⅰ”的汉字系统中还配有专门的造表符号。造表是用户经常遇到的问题,如果用国标或者区位码来输入表格符号是比较麻烦的,需要经常查表,或者记忆这些表格符号的国标码或区位码。而在“小蜜蜂—Ⅰ”的汉字系统中提供了十分简便的方法。只要按一下CTRL-Q键,最常用的十个造表符号便出现在提示行上,使用者只要按下所要求输入的造表符的序号便可,而且可以连续输入。

2.可以处理简、繁体字。在“小蜜蜂-Ⅰ”计算机上,这两种字体的转换十分方便,只要按CTRL-L就行了。

例如,在拼音输入方式下,输入汉字“声”打入拼音SHENG,选择序号1,便输入了简体字的“声”。这时按CTRL—L,再重复以上的输入步骤,便输入了繁体字的“聲”。如果想回到简体字,只需再键入CTRL-L便可。

3.联想式词组。

对于“拼音”、“全拼”及“部首”三种输入方法,“小蜜蜂-Ⅰ”汉字系统提供了七千个常用联想式词组,可以使汉字的输入更加简单和快速。如果一个汉字具有连带词组,那么在输入完这个汉字之后,词组便自动出现在提示行上,不需要事先记忆。这种词组对用户来说是十分方便的,可以节省时间,减少汉字输入时的击键次数。目前“小蜜蜂-Ⅰ”中所固化的词组,是根据词频统计成果表而确定的。

4.输出方式灵活多样。

这里所说的输出方式,是指显示方式和打印方式。

“小蜜蜂-Ⅰ”汉字系统可以显示和处理国标一、二级简体汉字6763个,同时也可以显示和处理繁体字。显示的点阵是15×16,可以在一个屏幕上显示10个文本行,每行17个汉字或35个西文字符,并显示一个提示行。此外,还可以在屏幕上同时开辟文本窗口和图形窗口,而且窗口的大小是可调的,这样便可以使汉字和图形混合显示。用户可以利用这一特点,在图形窗口上画出图形或动画,而在文本窗口加以说明,或进行人机会话,从而设计出高质量的教学、游戏及其它方面的应用软件。

在利用打印机输出时,“小蜜蜂-Ⅰ”可以用16×16、24×24、32×32三种点阵方式打印出六种字形的简体字和繁体字,每一种点阵都有长方形和正方形两种字形。另外,还可以将汉字左旋90°打印,这样可通过打印机输出竖排版的效果。(张永路)