熱敏打印機與高速數(shù)字處理器DSP的接口應用
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隨著測試技術手段的不斷發(fā)展，各種測量儀器儀表已經(jīng)由最初的數(shù)碼管顯示發(fā)展到液晶屏全中文顯示，由最初的手工抄寫測量結果發(fā)展到自帶微型打印機，到目前為止，在各種測量型儀器儀表中，或大或小都有一個打印子系統(tǒng)，打印機已經(jīng)成為打印測量結果和實現(xiàn)人機對話的重要工具。微型打印機簡稱微打，是針對通用打印機而言的，這種打印機具有體積小、操作電壓低等特點，是打印機家族中一個細小而特別的種類。目前微型打印機的應用越來越廣泛，市場需求不斷擴大。其中的熱敏打印機由于具有噪聲小，打印速度快等優(yōu)點，正逐漸取代傳統(tǒng)嵌入面板的針式打印機。本文在介紹ＳＰＲＴ系列微型熱敏打印機原理的同時，給出了它與ＤＳＰ的接口方法以及相應的Ｃ語言程序。
ＳＰＲＴ系列微型熱敏打印機的打印命令與ＩＢＭ及ＥＰＳＯＮ打印機命令標準相兼容；并行接口方式兼容ＰＣ打印機接口（并行接口相對串行接口接線復雜些，本文重點介紹）；采用ＢＵＳＹ／ＡＣＫ握手協(xié)議和ＩＤＣ－２５插座；串行接口方式兼容ＲＳ－２３２Ｃ接口?也采用握手方式（標志控制碼或Ｘ－ＯＮ／Ｘ－ＯＦＦ協(xié)議）及Ｄ型９線孔型插座；打印頭壽命為 １＊１００００００００行；打印寬度可以設置為１６字／行、２４字／行、３２字／行或者４０字／行；打印速度可達２７ｍｍ／ｓ。另外，該打印機的工作電壓為５Ｖ直流電源，但與針式打印機相比，其功耗比較大，平均耗流為２Ａ、峰值耗流有時可高達５Ａ。
１ 并行接口打印機引腳功能介紹
ＳＰＲＴ系列并行熱敏打印機采用與ＣＥＮＴＲＯＮＩＣＳ標準兼容的并行接口，接口插座為２６線扁平電纜插頭或其替代品，其并行引腳插座接口的示意圖如圖１所示。
一般情況下，打印機兩排并行接口處總會有一面留有缺口，有缺口的那排就是奇數(shù)引腳排，無缺口的則是偶數(shù)排，其引腳號按順序從右向左數(shù)，要千萬注意不要接錯線。各個引腳的功能如表１所列。
表1 打印機并行引腳接口說明
| 引腳號 | 引腳名稱 | 信號傳輸方向 | 說 明 |
| 1 | STB（片選） | 輸入 | 選通觸發(fā)，上升沿時讀入數(shù)據(jù) |
| 3 | D0（數(shù)據(jù)線） | 輸入 | 數(shù)據(jù)信號線，分別代表并行數(shù)據(jù)線零位到第八位的信息。信號輸入為高電平，表示為邏輯“1”；輸入為低電平，表示為邏輯“0” |
| 5 | D1（數(shù)據(jù)線） | 輸入 | |
| 7 | D2（數(shù)據(jù)線） | 輸入 | |
| 9 | D3（數(shù)據(jù)線） | 輸入 | |
| 11 | D4（數(shù)據(jù)線） | 輸入 | |
| 13 | D5（數(shù)據(jù)線） | 輸入 | |
| 15 | D6（數(shù)據(jù)線） | 輸入 | |
| 17 | D7（數(shù)據(jù)線） | 輸入 | |
| 19 | ACK（應答線） | 輸出 | 低電平表示數(shù)據(jù)已接收，且可接收下一組數(shù)據(jù) |
| 21 | BUSY（忙信號） | 輸出 | 高電平表示打印機“忙”，不能接收數(shù)據(jù) |
| 23 | PE（檢測紙） | 輸出 | 高電平表示打印機有紙，低電平表示無紙 |
| 25 | SEL（狀態(tài)線） | 輸出 | 一般接上拉電阻，表示打印機“在線” |
| 4 | ERR（狀態(tài)線） | 輸出 | 一般接上拉電阻，表示打印機無故障 |
| 2，6，8，26 | NC（空） | - | 可以不接，或者接上拉電阻。一般情況下，為防止干擾建議接入上拉電阻 |
| 10～24 | GND（電源地） | - | 接5V電源地。僅指10～24之間的偶數(shù)號引腳 |
２ 熱敏打印機與ＤＳＰ的接口設計
ＴＩ公司的１６ｂｉｔ定點ＤＳＰ芯片ＴＭＳ３２０Ｆ２０６是一種低功耗ＤＳＰ器件，采用改進的哈佛結構，有１條程序總線和３條數(shù)據(jù)總線，采用流水線操作。ＴＭＳ３２０Ｆ２０６內含高速并行的３２ｂｉｔ算術邏輯單元、１６１６ｂｉｔ并行硬件乘法器、存儲器、外設和專業(yè)化的指令集，特別適合于數(shù)字信號處理，并越來越多的應用于工業(yè)控制領域和各類儀器儀表的開發(fā)設計。
本設計選用的微型熱敏打印機有８根數(shù)據(jù)線、１根電源線和３根信號控制接收線。為了增加信號的驅動能力，可在ＤＳＰ與微型打印機之間接一個總線收發(fā)器芯片。由于該打印機的功耗非常大，因而最好給該收發(fā)器芯片單獨設計一組５Ｖ電源，以免干擾其它硬件電路，而造成ＤＳＰ的不正當復位。圖２是微型熱敏打印機與ＴＭＳ３２０Ｆ２０６的典型接口電路。
３ 軟件程序設計
各種類型的微型熱敏打印機雖然性能或者功能上略有差別，但幾乎都具有滿足ＣＥＮＴＲＯＮＩＣＳ標準的并行接口，因而其對應的軟件程序可適用于大多數(shù)打印機。下面介紹用Ｃ語言編寫的打印機初始化程序，該程序已經(jīng)仿真通過并應用在測試儀器中。以下是等待程序，用于檢測打印機是否接收到數(shù)據(jù)。
ｉｏｐｏｒｔ ｕｎｓｉｇｎｅｄ ｉｎｔ ｐｏｒｔ９０００; ／＊設置片選Ｉ／Ｏ口地址＊／
＃ｄｅｆｉｎｅ ＰｒｉｎｔＰｏｒｔ ｐｏｒｔ９０００
ｖｏｉｄ Ｗａｉｔ(ｕｎｓｉｇｎｅｄ ｉｎｔ ｆ) ／＊等待程序開始＊／
{ ｉｎｔ ｉ,ｋ;
ｆｏｒ (ｉ＝０,＊ｆ＝０ｘｆｆｆｆ;ｉ＜０ｘ８７０;ｉ＋＋)
{ ｆｏｒ(ｋ＝０;ｋ＜０ｘ７７ｆ;ｋ＋＋)
{ ａｓｍ(＂ ＢＣＮＤ ＿ＰＷａｉｔ１,ＢＩＯ＂);}}
／＊檢測ＢＵＳＹ信號＊／
} ／＊等待程序結束＊／
打印機初始化程序，使打印機處于工作就緒狀態(tài)。
ｖｏｉｄ Ｐｒｉｎｔ_Ｉｎｉｔ() ／＊打印機初始化程序開始＊／
{ ｕｎｓｉｇｎｅｄ ｉｎｔ ｆ;
Ｗａｉｔ（ｆ）； ／＊等待＊／
ＰｒｉｎｔＰｏｒｔ＝０ｘ００１ｂ;Ｗａｉｔ（ｆ）； ＰｒｉｎｔＰｏｒｔ＝０ｘ００４０?Ｗａｉｔ（ｆ）；
ＰｒｉｎｔＰｏｒｔ＝０ｘ００１ｂ;Ｗａｉｔ（ｆ）； ＰｒｉｎｔＰｏｒｔ＝０ｘ００３１? Ｗａｉｔ（ｆ）；
ＰｒｉｎｔＰｏｒｔ＝０ｘ００００;Ｗａｉｔ（ｆ）； ＰｒｉｎｔＰｏｒｔ＝０ｘ００１ｂ?Ｗａｉｔ（ｆ）；
ＰｒｉｎｔＰｏｒｔ＝０ｘ００６ｃ; Ｗａｉｔ（ｆ）； ＰｒｉｎｔＰｏｒｔ＝０ｘ００２? Ｗａｉｔ（ｆ）；
ＰｒｉｎｔＰｏｒｔ＝０ｘ００１ｂ;Ｗａｉｔ（ｆ）； ＰｒｉｎｔＰｏｒｔ＝０ｘ００５６? Ｗａｉｔ（ｆ）；
ＰｒｉｎｔＰｏｒｔ＝０ｘ０００１;Ｗａｉｔ（ｆ）； ＰｒｉｎｔＰｏｒｔ＝０ｘ００１ｂ? Ｗａｉｔ（ｆ）；
ＰｒｉｎｔＰｏｒｔ＝０ｘ００５５;Ｗａｉｔ（ｆ）； ＰｒｉｎｔＰｏｒｔ＝０ｘ０００１?Ｗａｉｔ（ｆ）；
ＰｒｉｎｔＷａｉｔ(＆ｆ); ｉｆ(ｆ＝＝０)ｒｅｔｕｒｎ;
} ／＊初始化程序結束＊／
４ 結束語
本文詳細介紹了ＳＰＲＴ系列并行接口微型熱敏打印機的引腳功能、接口設計和使用方法，該方法同樣可以作為單片機、微處理器及ＰＣ機等其它應用系統(tǒng)和打印機接口電路設計的直接參考。筆者在ＧＫ－Ｈ型高壓開關特性精密測量儀以及ＢＬＣ－Ｈ氧化鋅避雷器測試儀等電力測試設備中使用該方法連接熱敏打印機，取得了很好的打印效果。
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