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1、1 2 4 C E S C2 0 0 6 年第一届全国嵌八武系鸵学术交流套论文集 嵌入式微型打印机开发平台的设计与实现 藤国库张楠 太连海事大学计算机科学与技术学院，大连，1 1 6 0 2 4 摘要嵌入式微型打印机是一个应用- J - - , y ) 、L 式开发环境的智能打印机设备。谈系统为用户提供了一个 二次开炭平台。用尸可梧据需要调用本系统提供的命夸。只要将命令或数据通过串口发逆垮系兢印可控制打 即机工作，用户使可毗轻松地开发与微型打印机相关的嵌八式产品，本文主要介绍了谊系统的软硬件设计 方案。 关簋词嵌入式未娆，擞型打印掘，产c 总线 引言 列前市场卜的微型打印机主要用于银行，出租车
2、段超市等行业的票据打印。但是不同行业或者同一行业 的不同单位可能会有不同的打印需求。因此，设计者每次开发系统时都要从底层开始设计，做大量重复性的工 作，这必然导致开发时问长，成本高，教率低。为此我们希望设计出通用的嵌入式微型打印机开发平台。此平 台提供图形及文字打印接口，开发者不必关心硬件，不必开发底层驱动程序。只须根据需要调用相应的命令，即 可进行与微型打印机有关的嵌入式系统开发。 2 系统功能分析 嵌入式微型打印机的主要功能是打印图形与文本，奉系统为开发者提供了可完成基本打印及控制功能的 命令集，用户根据需要进行调月J 。该系统硬件部分由微型打印机机头、控制器、存储器及相关电路组成；软件部
3、 分采用C 语言开发主要实现串口读写、1 2 C 总线控制、中断控制、用户命令解析、微型打印机的打印以及控制 命令的实现、电路驱动等功能。 3 硬件设计 系统采用4 0 5 1 单片机作为主控制器，2 一W i r eS e r i a lE E P R O MA T 2 4 C 0 8 芯片作为点阵存储嚣选取1 6 针 的打印头及相关电路。系统硬件结构如图1 所示。 圈1 嵌入式微型打印机系统硬件结构 4 0 5 1 徽控制器是整个硬件聚统的核心。它负责接收来自串日的用户命令，对命令进行解析并控制外围 电路工作。 串行接口町与P C 机或单片机的申口相连。若与P C 机串口连接则通过电平转换
4、器完成R S 2 3 2 与 T T I ，之间的电乎转换保证P C 机与单片机的正常通信；若系统与单片机串口相连。则通过电路板上的跳线设 计，直接连接即可。 走纸接键与联机按键是两个用户可操作的按钮。走纸按键按下一次，微型打印机走纸一字符行；用户 进行打印操作前，必须按下联机接键，微型打印机只有处于联机状态时才能工作。按键采取中断方式。 检纸电路负责检测打印用纸的有无。当检测到没有纸时。将由控制器点亮缺纸于羞示灯。 第二部分科研交流篇 1 2 5 A ，f 2 4 C 0 8 芯片作为点阵存储器。该芯片是一个两线串行P P R O M 芯片的时钟线S C i 数据线S D A 分 别与控制器
5、相连。4 0 5 1 与A r 2 4 C 0 8 之间采用1 ：C 总线拂议通信。 对微型打印机的控制包括：驱动打针，同步电机检测，启停滑线电机和机头回左端翎测。控制器通 过引脚输出的控制信号需要通过驱动放大电路才能驱动微型打印机工作。 4 软件设计 根据系统的硬件连线及功能需求，主要涉及的功能模块如图2 所示。这里需要注意一点，当系统复位时， 引脚为高，所以与引脚相连的驱动电路应当是低有效。例如：打针在引脚为低时打电机在引脚为低时启动等。 田2 嵌入式微型打印机系统软件结构简围 通信坍议的宴现。系统采用r C 总线完成4 0 5 1 与点阵存储器A T 2 4 C 0 8 之间的通信，通过
6、一条数据线 S D A 和一条时钟线S C I 按照通信规约进行寻址和信息传输。由于系统只使用了一片被控器( A T 2 4 C 0 8 ) ，所以 不存在寻址的问题。为了实现T 2 c 总线协议系统设置，以下功能函数：启动总线、停止总线、发送应答信号、 写1 字节、读1 字节、读n 个字节、写n 个字节。 打印、控饥命令的实现。该模块主要完成微型打印机的驱动和打印、控制命令的实现。微型打印机机 头有A B C D 四个打针，每点行1 5 十字符，共9 6 个点即每个打针负责打4 个2 4 个点( 如果打一点行) 程序需 要根据点阵数据控制4 个打针依次打点。打印命令包括面向微型打印机的基本命
7、令和面向用户的控制命令。 主控程序会通过解析用户命令调用相应的控制命令在控制命令的实现中需要对打印缓冲区的数据进行相应 的处理，将最终需要打出的点阵存在点阵缓冲区中，然后调用所需的基本命令驱动微型打印机进行打点操作。 中断控制。该系统共有3 个中断，分别是串口中断、走纸中断和联机中断。其中后两个中断是由用户 的接键操作引发的。串口中断主要完成用户命令的接收以及微型打印机状态的反馈，读写的数据存在接收 发送缓冲区中。 主控程序。主控程序主要完成系统的初始化、微型打印机_ 丁作状态的检测及控制、微型打印机的复位、 用户命令的解析及读取点阵等相关操作。主程序于各个程序模块之问是通过缓冲区进行联系的，各模块根据 自己的任务对缓冲区的数据进行相应的变化，并存在相应的缓冲区里。 5 结语 系统软硬件结构的设计在系统的实现、维护艋可靠性方面起着重要作用。由于该系统的设计且的是为嵌 入式系统的开发人员提供一个与微型打印机开发有关的二次开发平台因此要本着通用性原则采取通用的接 口标准，崩户命令的定义尽量采取已有的格式。 参考文献 1 谢筑森，张辉陈粤初等单片机开发与典型应用设计 M 合肥：中国科技大学出版社1 9 9 7
