基于FPGA與VHDL的微型打印機的驅(qū)動設(shè)計
摘要:為了取代傳統(tǒng)利用單片機驅(qū)動微型打印機,使用Altera公司的FPGA芯片EP3C225Q240C8N設(shè)計驅(qū)動打印機的硬件控制電路,并正確控制微型打印機的工作時序。軟件使用硬件描述語言VHDL實現(xiàn)對微型打印機的時序控制,并通過QuartusⅡ軟件平臺下栽到FPGA調(diào)試通過,證明該方法行之有效,完全可以取代傳統(tǒng)利用單片機來驅(qū)動微型打印機,且抗干擾性好,可靠性高,具有較強的可移植性。
關(guān)鍵詞:微型打印機;VHDL;時序;FPGA
0 引言
FPGA即現(xiàn)場可編程邏輯陣列。是在CPLD的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的新型高性能可編程邏輯器件。FPGA的集成度很高,其器件密度從數(shù)萬門到數(shù)千萬門不等,可以完成極其復(fù)雜的時序與組合邏輯電路功能,適用于高速、高密度的高端數(shù)字邏輯電路設(shè)計領(lǐng)域。新一代的FPGA甚至集成了中央處理器(CPLU)或數(shù)字處理器(DSP)內(nèi)核,在一片F(xiàn)PGA上進(jìn)行軟硬件協(xié)同設(shè)計,為實現(xiàn)片上可編程系統(tǒng)(SOPC)提供了強大的硬件支持。對微型打印機的驅(qū)動,傳統(tǒng)方法是使用單片機是實現(xiàn)對其的時序控制。隨著FPGA在各領(lǐng)域的普及使用,以及對微型打印機的需要,因此要實現(xiàn)FP-GA對微型打印機的時序控制。
當(dāng)前各ASIC芯片制造商都相繼開發(fā)了用于各自目的的HDL語言,但是大多數(shù)都為標(biāo)準(zhǔn)化和通用化。惟一被公認(rèn)的是美國國防部開發(fā)的VHDL語言,它已成為IEEE STD_1076標(biāo)準(zhǔn)。另外從近期HDL語言發(fā)展的動態(tài)來看,許多公司研制的硬件電路設(shè)計工具業(yè)都逐漸向VHDL語言靠攏,使得他們的硬件電路設(shè)計工具也能支持VHDL語言。
VHDL語言可以支持自上而下和基于庫的設(shè)計方法,而且還支持FPGA的設(shè)計。
1 微型打印機簡介
RD-DH型微型打印機采用熱敏加熱點陣打印方式,是一款體積小,打印速度快的打印輸出設(shè)備。該型打印機可采用標(biāo)準(zhǔn)并行接口,RS232串行接口,TTL電平串口,485接口,USB接口,打印速度達(dá)到50 m/s,分辨率為8點/mm,384點/行,打印紙張采用57 mm熱敏紙??纱蛴鴺?biāo)一、二級漢字庫中全部漢字和西文字、圖標(biāo)共8 178個。微型打印機并行接口與CENTRONICS標(biāo)準(zhǔn)接口兼容,可直接由微機并口或單片機控制。其26線雙排插座引腳序號如圖1所示。此26個并口各引腳信號定義如表1所示。
注:“入”表示輸入到打印機;“出”表示從打印機輸出,信號的邏輯電平為TTL電平。
對打印機的驅(qū)動主要是對其工作時序進(jìn)行正確的控制,RD-DH型并行接口定時圖如圖2所示。
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