嵌入式系统中的PDF生成

2021-04-29

嵌入式系统中的PDF生成

传统的数据记录器将数据显示為(wèi)纯文(wén)本，逗号分(fēn)隔值（CSV）或可(kě)扩展标记语言（XML）。如果您具有(yǒu)支持软件来处理(lǐ)数据的格式，这些格式的文(wén)件就可(kě)以很(hěn)好地工作，但是，如果您正在寻找一种分(fēn)发文(wén)件的快速方法，任何人都可(kě)以打开，则便携式文(wén)档格式（PDF）更适合。这是因為(wèi)数据是以一致且易于管理(lǐ)的方式呈现的；除了文(wén)字墙外，还可(kě)以為(wèi)用(yòng)户提供清晰布局的摘要，图表和图像。任何人都可(kě)以轻松打开或分(fēn)发数据，而无需任何软件，而无需拥有(yǒu)计算机上已有(yǒu)的软件。

我们已经开发了嵌入式软件，可(kě)以直接在微控制器（Wikipedia）上生成动态PDF文(wén)件，然后可(kě)以将其写入SD卡或通过USB传输（该设备可(kě)以显示為(wèi)大容量存储设备，就像您的闪存驱动器一样） ）。用(yòng)作数据记录器只是潜在的应用(yòng)之一。

PC和嵌入式系统比较

我们首先使用(yòng)C＃编写软件，然后在PC上运行，因為(wèi)这可(kě)以让我们快速轻松地确定以代码形式生成PDF所需的内容–事实证明这相当简单，尽管我们已经知道在為(wèi)嵌入式设备（在这种情况下為(wèi)8位PIC单片机）编写代码时会遇到独特的挑战。

当编写在PC上运行的软件时，程序会有(yǒu)大量资源可(kě)供使用(yòng)，下表显示了典型PC和典型8位微控制器之间的比较。

	个人電(diàn)脑	微控制器
内存（B）	4,294,967,296	256
ROM（KB）	1,073,741,824	8
时钟速度（MHz）	3000	16

完全不同！一台PC的内存（RAM）增加了1700万倍，存储（ROM）增加了1.34亿倍，并且运行速度提高了188倍！因此，虽然很(hěn)容易在PC的RAM中生成整个PDF文(wén)件，但在许多(duō)微控制器上却根本不可(kě)能(néng)做到这一点。

通常，这不会造成太大的问题，因為(wèi)可(kě)以开始写入文(wén)件。但是，PDF格式是為(wèi)快速查看而设计的-实现此目的的一种方法是使用(yòng)文(wén)件末尾的表格，该表格引用(yòng)所有(yǒu)组件（页面，图像，字體(tǐ)等）的位置。该表允许查看软件直接读取文(wén)件的所需部分(fēn)，从而节省了时间和内存。这种引用(yòng)技术以及其他(tā)引用(yòng)技术可(kě)能(néng)很(hěn)难以编程方式进行处理(lǐ)。

解决方案

最简单的解决方案是在返回并填充所有(yǒu)丢失的引用(yòng)之前在RAM中生成整个PDF，但是，如前所述，由于嵌入式系统的限制，这是不可(kě)能(néng)的。通过使用(yòng)多(duō)种预测性和补偿性方法，生成软件可(kě)以克服这一困难-逐步逐行生成文(wén)件并将每个文(wén)件推入外部存储设备（例如SD卡）。通过这种方式，在任何时间点只有(yǒu)少量文(wén)件存储在内存中，从而确保有(yǒu)限的资源不会被耗尽，同时仍然允许大型，复杂的PDF文(wén)件。下面显示了以此方式生成的一个简单示例页面。

在為(wèi)嵌入式系统编写代码时，这是一个常见的困难–真正的挑战在于理(lǐ)解微控制器的工作方式并了解其局限性。考虑到这一点，可(kě)以创建快速有(yǒu)效的系统。