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ｎｕｘ系统多种打印燃口的

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李国庆，马旭东董自权李国庆，马旭东／东南大学自动化学院，２１００９６董自权／南京神州英诺华医疗科技有限公司，２１１１３５

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摘要：本文介绍了目前常用的几种打印设备及其对应的打印命令，以一种基于ＡＲＭ９平台的嵌入式Ｌｉｎｕｘ操作系统智能仪器为背景，详细讨论了在嵌入式Ｌｉｎｕｘ系统中多种打印设备的解决方案，包括设计思路与实现方法．该解决方案易于实现、具有一般性、工程实用性强，能够广泛应用于支持多种打印设备的嵌入式系统．关键词：打印设备：嵌入式系统：Ｌｉｎｕｘ：ＡＲＭ：ＣＰＬＤＡｂｓｔｒａｃｔ：Ｓｅｖｅｒａｌｐｒｉｎｔｄｅｖｉｃｅｓｗｉｔｈｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇｃｘｌｍｍｘｔｓａｔ＠ｐｒｅｓｅｎｔｅｄｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ．＾ｓｏｌｕｔｉｏｎ

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１引言基于嵌入式技术的智能仪器已经广泛应用于工业、交通、能源、通信、科研、医疗卫生、国防等领域，发挥着极其重要的作用。现代医疗检验已经从传统的ＰＣ和工业控制计算机转向了嵌入式系统，嵌入式医检仪器是先进的嵌入式技术和生物医学的融合，它作为一种知识交叉产品，是生物医学和计算机技术、电子技术、半导体技术相结合的产物，是生物医学工程发展的结晶。友好的人机交互已经成为软件乃至产品的生存基础，同时打印设备又是入机交互中不可或缺的基本构件，而目前市场上打印设备品种繁多，主要包含以下几个分类：熟敏打印机，喷墨打印机，针式打印机，激光打印机等。打印机与主机通信接口主要包括并行接口与ＵＳＢ接口。本文将要介绍的嵌入式系统就具有所述特点，兼容以上两种接口，并且同时支持以上几种打印机，可以满足不同客户的需求。用户只需利用人机界面简单设置即可。本文是在作者完成的实际工程案例“基于ＡＲＭ＋ＤＳＰ＋ＣＰＬＤ架构的嵌入式Ｌｉｎｕｘ智能医疗检验仪器”平台上展开讨论的，打印功能需求为：支持字符与矢量图形打印。文中所提供的解决方案具有一般性，可以方便地推广应用于其它系统。

１９６２０１０芷至国工螋控毒日计算觚技雍正会论文集１硬件系统总体结构

图ｌ系统总体构架图在医检智能仪器中通常包含繁琐的外设控制、精密的信号采集处理，同时系统还可能涉及到大量的数据处理、存储、通信与复杂的人机交互，本系统采用了ＡＰＪ４９＋ＤＳＰ双处理器构架。系统整体结构如图１所示，ＤＳＰ作为底层控制机，主要负责底层外设控制与信号采集预处理；ＡＲＭ９作为管理机，主要负责人机交互，即参数输入、数据分析、存储、打印、上传与显示。两处理器之间通过同步串行总线ＳＰＩ互联，进行通信；系统中采用ＣＰＬＤ来产生数据采集辅助逻辑控制信号、执行机构控制信号及人机接口等外设扩展信号。

２打印设备简介为了便于结果数据的传递，打印设备是医检仪器中必不可少的外设。本系统中包含了两种打印设备接口，即并行接口与ＵＳＢ接口。两种通信接口的工作原理与电气结构完全不同，但对于同一类型的打印机，上层的打印命令具有通用性。下面根据接口类型简要介绍这两种打印设备。２．１并行接口打印设备所谓“并行”，是指８位数据同时通过并行线进行传送，这样数据传送速度大大提高，但并行传送的线路长度受到限制，因为长度增加，干扰会增加，数据也就容易出错。

２．１．１接口定义这里以ＳＰＲＭ热敏打印机为例简要介绍并行接口打印机接口标准。该打印机采用了与ＣＥＮｌｌＲＯＮＩＣＳ标准兼容的并行接口，自带国标一、二级汉字字库，具有汉字、字符和图形的实时打印功能，具有２ＫＢ打印缓冲区，接口插座为２６线扁平电缆插头，并行接口插座引脚序号如表ｌ所示。

２．２ＵＳＢ接口打印设备通用串行总线（ＵＳＢ）是主机和外围设备之间的一种连接。ＵＳＢ最初是为了替代许多不同的低速总线（包括并行、串行和键盘连接）而设计的，它以单一类型的总线连接各种不同类型的设备。ＵＳＢ的发展已经超越了这些低速的连接方式，它现在可以支持几乎所有可

１９７２０１０年呈国工业控和计置棚技市年会论文集以连接到ＰＣ上的设备。目前各大打印机厂家如ＨＰ、Ｅｐｓｏｎ、Ｃａｎｎｏｎ、ＩＢＭ、三星等均支持此种接口标准。表ｌＳＰＲＭ并行接口定义

引脚号信号方向说明１ＳＴＢ入选通触发，上升沿读入数据

３ＤＡＴＡＯ入５ＤＡＴＡｌ入７ＤＡＩ’Ａ２入９Ｄ／气ＴＡ３入

１１ＤＡＴＡ４入１３ＤＪ＾１．Ａ５入１５Ｄ』＾１．Ａ６入１７ＤＡＬ～７入信号线，“ｌ”为高电平，“０”为低电平应答信号，低有效，表示数据已被接收准１９ｎＡＣＫ出备接收下一数据

２１ＢＵＳＹ出高有效，表示打印机“忙”，不能接收数据

２３ＰＥ接地

２５ＳＥＬ出内上拉高，表示打印机在线

４ｎＥＲＲ出

内一Ｅ拉高，表示打印机无障碍

２．６．８．２６ＮＣ．保留

１０．２４ＧＮＤ接地

３打印命令简介打印命令，又称为打印控制命令。计算机通过打印控制语言，以软件命令的方法来控制打印机操作，解释执行打印数据，获得打印结果。对于打印机所实现的复杂功能而言，打印机控制语言是基础。目前主流的打印机控制语言有三种：Ｅｐｓｏｎ公司的ＥＳＣ命令集；｝ｍ公司的ＰＣＬ命令集；Ａｄｏｂｅ公司的ＰｏｓｔＳｃｒｉｐｔ（简称ＰＳ）命令集。

３．１Ｅ￥Ｃ命令集ＥＳＣ命令集已经成为针式打印机控制语言的工业标准，目前大多数热敏打印机对应的打印命令集就是该命令集的子集，如上文中提到的ＳＰＲＭ热敏打印机。ＥＳＣ命令集是命令解释型的语言，与高级编程语言中的ＢＡＳＩＣ相似，对每一条命令打印机立即给予响应执行，控制方式简瞥、方便、快速，但不能描述复杂的页面。以“图形打印”命令为例说明打印命令结构：表２ＥＳＣ“图形打印”命令

说明：该命令打印ｎｌｘ

８点阵图形，该图形宽度为ｎｌ点，高度为８点，每－－Ｎ的８个点由一个字节

来表示，最高位在上。ｎ１和ｎ２代表一个１６位二进制数，ｎｌ为低字节，ｎ２为高字节。ｄａｔａ为打印字节内容，字节数应等于ｎ２ｘ２５６＋ｎ１．

１９８２０１０年宝国工业控毒日计簧棚技布年会论文集打印图形的前提工作是将图形像素点转换为要打印的ｄａｔａ字节内容。３．２ＰＣＬ命令集ＰＣＬ命令集是低挡激光打印机、喷墨机印机领域的工业标准。同ＥＳＣ命令集一样，ＰＣＬ命令集也是一种命令解释型语言，具有解释型语言的特性，命令形式与ＥＳＣ命令集类似。

３．３ＰＳ命令集ＰＳ命令集是高档排版领域占垄断地位的页面描述语言，是一种与设备无关的打印机语言，即在定义图像时可以根本不考虑输出设备的特性（如打印机的分辨率、纸张大小等），而且它对文本和图形实行同样的处理过程，这就给处理字体带来了极大的灵活性。ＰＳ命令集是编译型的语言，与高级编程语言中的Ｃ相似，对数条命令组成的完整程序进行编译、解释、最后驱动打印，以打印页面为单位，描述打印信息，实现复杂图形和图象的打印输出。除了这几种打印机语言之外许多厂商都使用自己的打印机控制语言，如佳能（Ｃａｎｏｎ）的Ｃａｐｓｙｉ，施乐的Ｘｅｓ、ＪｄＩ，ＩＢＭ的Ｉｐｄｓ，Ｄｅｃ的Ａｎｓ粥ｉ）（ｅｌ等，它们都各具特点。本系统采用控制方式简单、方便、快速的ＥＳＣ与ＰＣＬ命令集，实现了仪器检测结果报表打印。

４打印功能实现本系统主要实现了基于并行接口的ＳＰＲＭ热敏打印机，ＵＳＢ接口的ＥＰＳＯＮ针式打印机与ｌｉＰ激光、喷墨打印机。４．１并行接口打印设备４．１．１硬件接口电路逻辑设计利用ＡＲＭ９外部总线接口或ＧＰＩＯ模拟时序实现并口打印机的直接控制都比较繁琐，将大大增加管理机负担。本系统中采用了较为简易的ＣＰＬＤ硬件接口电路基于ＶＨＤＬ语言进行总线时序匹配与逻辑综合设计。

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ｌ状态信号更新状态信号漫为

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图２读过程流程图１９９

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