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技術(shù)專(zhuān)題
嵌入式系統中的PDF生成
嵌入式系統中的PDF生成
傳統的數據記錄器將數據顯示為純文本，逗號分隔值（CSV）或可擴展標記語(yǔ)言（XML）。如果您具有支持軟件來(lái)處理數據的格式，這些格式的文件就可以很好地工作，但是，如果您正在尋找一種分發(fā)文件的快速方法，任何人都可以打開(kāi)，則便攜式文檔格式（PDF）更適合。這是因為數據是以一致且易于管理的方式呈現的；除了文字墻外，還可以為用戶(hù)提供清晰布局的摘要，圖表和圖像。任何人都可以輕松打開(kāi)或分發(fā)數據，而無(wú)需任何軟件，而無(wú)需擁有計算機上已有的軟件。
我們已經(jīng)開(kāi)發(fā)了嵌入式軟件，可以直接在微控制器（Wikipedia）上生成動(dòng)態(tài)PDF文件，然后可以將其寫(xiě)入SD卡或通過(guò)USB傳輸（該設備可以顯示為大容量存儲設備，就像您的閃存驅動(dòng)器一樣） ）。用作數據記錄器只是潛在的應用之一。
PC和嵌入式系統比較
我們首先使用C＃編寫(xiě)軟件，然后在PC上運行，因為這可以讓我們快速輕松地確定以代碼形式生成PDF所需的內容–事實(shí)證明這相當簡(jiǎn)單，盡管我們已經(jīng)知道在為嵌入式設備（在這種情況下為8位PIC單片機）編寫(xiě)代碼時(shí)會(huì )遇到獨特的挑戰。
當編寫(xiě)在PC上運行的軟件時(shí)，程序會(huì )有大量資源可供使用，下表顯示了典型PC和典型8位微控制器之間的比較。
|
個(gè)人電腦 |
微控制器 |
|
|
內存（B） |
4,294,967,296 |
256 |
|
ROM（KB） |
1,073,741,824 |
8 |
|
時(shí)鐘速度（MHz） |
3000 |
16 |
完全不同！一臺PC的內存（RAM）增加了1700萬(wàn)倍，存儲（ROM）增加了1.34億倍，并且運行速度提高了188倍！因此，雖然很容易在PC的RAM中生成整個(gè)PDF文件，但在許多微控制器上卻根本不可能做到這一點(diǎn)。
通常，這不會(huì )造成太大的問(wèn)題，因為可以開(kāi)始寫(xiě)入文件。但是，PDF格式是為快速查看而設計的-實(shí)現此目的的一種方法是使用文件末尾的表格，該表格引用所有組件（頁(yè)面，圖像，字體等）的位置。該表允許查看軟件直接讀取文件的所需部分，從而節省了時(shí)間和內存。這種引用技術(shù)以及其他引用技術(shù)可能很難以編程方式進(jìn)行處理。
解決方案
最簡(jiǎn)單的解決方案是在返回并填充所有丟失的引用之前在RAM中生成整個(gè)PDF，但是，如前所述，由于嵌入式系統的限制，這是不可能的。通過(guò)使用多種預測性和補償性方法，生成軟件可以克服這一困難-逐步逐行生成文件并將每個(gè)文件推入外部存儲設備（例如SD卡）。通過(guò)這種方式，在任何時(shí)間點(diǎn)只有少量文件存儲在內存中，從而確保有限的資源不會(huì )被耗盡，同時(shí)仍然允許大型，復雜的PDF文件。下面顯示了以此方式生成的一個(gè)簡(jiǎn)單示例頁(yè)面。
在為嵌入式系統編寫(xiě)代碼時(shí)，這是一個(gè)常見(jiàn)的困難–真正的挑戰在于理解微控制器的工作方式并了解其局限性?？紤]到這一點(diǎn)，可以創(chuàng )建快速有效的系統。