基于s3 c2440處理器的打印模塊的設(shè)計(jì)
葉小嶺，楊旭
南京信息工程大學(xué)信息與控制學(xué)院，江蘇南京210044)
摘 要：針對打印機(jī)的擴(kuò)展功能要求，為了提高打印機(jī)的應(yīng)用范圍，基于arm9內(nèi)核的處理器和嵌入式linux操作系統(tǒng)，設(shè)計(jì)硬件電路、搭建軟件開發(fā)環(huán)境，建立一個嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)平臺，設(shè)計(jì)了打印模塊。該打印模塊基于s3c處理器，采用擴(kuò)展的usb接口與上位機(jī)通信，rs-232串口與打印機(jī)連接，通過觸摸屏控制系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)并送串口交打印機(jī)打印。在此基礎(chǔ)上，以vivipol plus便攜式熱敏打印機(jī)為對象，對工業(yè)控制領(lǐng)域中的某些參數(shù)進(jìn)行了坐標(biāo)圖形打印仿真，打印效果理想。
關(guān)鍵詞：s3c2440；lsb接口；rs-232;打印機(jī)；觸摸屏
中圖分類號：tp 27 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：a
1、引言
目前打印機(jī)的應(yīng)用不斷擴(kuò)大，市場出現(xiàn)了各種類型的打印機(jī)，包括傳統(tǒng)的針式打印機(jī)，用得最普遍的噴墨打印機(jī)，也有打印速度快、噪音低的熱敏打印機(jī)。傳統(tǒng)的打印機(jī)通常是通過電腦獲得打印信息，用電腦控制打印機(jī)的打印。即使打印機(jī)運(yùn)用于一些嵌入式系統(tǒng)中，其打印功能的擴(kuò)展也比較復(fù)雜。本文就將嵌入式技術(shù)與打印機(jī)相結(jié)合研究了一種基于s3 c2440處理器的便攜式打印模塊。通過該模塊的usb接口可以采集各種帶usb接口存儲設(shè)備的打印數(shù)據(jù)，同時通過打印模塊的觸摸屏控制打印機(jī)的打印。
2 系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)概述
本嵌入式打印模塊主要由處理器單元、電源電路、時鐘復(fù)位電路、jtac接口電路、存儲單元、串行接口電路、觸摸屏和usb通信接口電路組成。
系統(tǒng)采用三星的32位risc嵌入式處理器s3 c2440作為主控制器。系統(tǒng)的電源和時鐘電路為系統(tǒng)提供所需要的電源和時鐘信號。處理器通過lsb接口與上位機(jī)通信，采集上位機(jī)需要打印的信息，經(jīng)過處理器處理送打印機(jī)打印。系統(tǒng)主要通過觸摸屏控制打印數(shù)據(jù)的采集、處理和打印。打印模塊通過系統(tǒng)擴(kuò)展的rs-232串行通信接口與打印機(jī)相連接。系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)圖，如圖l所示。
3系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)
系統(tǒng)主要是從計(jì)算機(jī)、各種帶usb的存儲設(shè)備獲得打印信息，通過觸摸屏控制打印信息的采集、處理和打印。本文主要對系統(tǒng)的usb接口電路、觸摸屏電路和串行接口電路作詳細(xì)敘述。
1) usb接口模塊 本打印模塊的設(shè)計(jì)采用usb接口采集打印信息，這樣設(shè)計(jì)的打印模塊可以很好地與目前市場上的存儲設(shè)備連接，適應(yīng)了市場的需求，也提高了整個打印機(jī)數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)打印的速度。系統(tǒng)所采用的s3 c2440a芯片內(nèi)部集成了usb控制器，所以無需外接usb控制芯片，這簡化了系統(tǒng)的接口電路，也降低了成本。系統(tǒng)只需要將arm處理器直接與usb接口相連即可。由于電路簡單，本文對usb接口電路不再詳述。
2)串行接口模塊本打印模塊主要通過擴(kuò)展rs-232串口實(shí)現(xiàn)與帶有rs-232串口的打印機(jī)連接。打印模塊選用max3232芯片作為系統(tǒng)rs-232接口的收發(fā)器，工作電壓為3．o～5.5 v。該芯片功耗低、傳輸速率可達(dá)到l mbps，并采用18 pin的tssop封裝。max3232芯片的itl/cmos輸入輸出信號與arm的uart輸入／輸出口對接。每個uart包含一個波特率產(chǎn)生器、發(fā)送器、接收器和控制單元。波特率發(fā)生器以mclk作為時鐘源；發(fā)送器和接收器色含16字節(jié)的fifos和移位寄存器。要被發(fā)送的數(shù)據(jù)，首先被寫入fifo，然后拷貝到發(fā)送移位寄存器，接著從數(shù)據(jù)輸出端口依次移位輸出。系統(tǒng)的串口電路原理圖，如圖2所示。
本文只擴(kuò)展了一個串日，可以根據(jù)系統(tǒng)的具體應(yīng)用擴(kuò)展多個串口。
3)觸摸屏模塊本系統(tǒng)采用ti公司生產(chǎn)的四線電阻式觸摸屏ads7843。該觸摸屏電壓范圍為2.7—5 v，具有****125 khz的轉(zhuǎn)換速度，i2位或8位采樣精度，一個同步串行接口，2個附加的a/d通道。系統(tǒng)采用s3 c2440的同步串行接口(spi)與觸摸屏連接，使用arm處理器的外部中斷作為筆中斷，當(dāng)觸摸屏被按下時輸出低電平。s3 c2440的i/o口可配置成內(nèi)部上拉電阻，這樣ads7843的11引腳不需要額外的上拉電阻。處理器只需要通過同步串口發(fā)送控制字，即可 |
