基于STM32系列ARM Cortex-M3微控制器的微型熱敏打印機(jī)固件開發(fā).pdf

1、ARM Cortex-M3處理器是行業(yè)領(lǐng)先的32位處理器，它不僅擁有優(yōu)秀的計(jì)算能力、快速的響應(yīng)能力和卓越的穩(wěn)定性，而且還滿足實(shí)際環(huán)境中對(duì)低功耗、高性能的需求，已廣泛應(yīng)用在較高實(shí)時(shí)性的場(chǎng)景中。ST意法半導(dǎo)體公司的STM32系列ARM Cortex-M3微控制器是基于ARM Cortex-M3內(nèi)核高性能、低成本、低功耗的嵌入式應(yīng)用微控制器，目前已廣泛應(yīng)用在諸如電機(jī)驅(qū)動(dòng)、簡(jiǎn)單工控、汽車系統(tǒng)、小型打印機(jī)等嵌入式領(lǐng)域。
　　在美國(guó)、日本以及

2、一些其他經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國(guó)家熱敏打印技術(shù)起步早，其產(chǎn)品應(yīng)用廣泛，更新較快，而且熱敏打印技術(shù)也不斷提升。熱敏打印技術(shù)在國(guó)外應(yīng)用十分廣泛，涉及社會(huì)的多個(gè)方面，包括各種POS銷售終端、加油站、水電收費(fèi)、賓館旅游、郵政等。相對(duì)一些發(fā)達(dá)國(guó)家，我國(guó)的熱敏打印技術(shù)研發(fā)并不算晚，但曾一度發(fā)展緩慢，近些年我國(guó)微型熱敏打印機(jī)產(chǎn)品生產(chǎn)有了快速的發(fā)展，隨著國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，各個(gè)領(lǐng)域在信息打印方面的需求不斷增多，我國(guó)的熱敏打印技術(shù)會(huì)日臻成熟，微型熱敏打印機(jī)產(chǎn)品也將擁有

3、廣闊的市場(chǎng)前景。
　　實(shí)現(xiàn)微型熱敏打印機(jī)的產(chǎn)品化，固件是不可或缺的一部分，本文的主要工作是在基于STM32系列ARM Cortex-M3微控制器的開發(fā)板上，實(shí)現(xiàn)一套完整的微型熱敏打印機(jī)固件。論文首先結(jié)合項(xiàng)目背景和目前國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀，介紹論文要解決的主要問(wèn)題，從可行性、功能性、非功能性等角度進(jìn)行需求分析。
　　開發(fā)的固件是燒寫到開發(fā)板STM32 ARM Cortex-M3微控制器的一段程序，可稱之為一個(gè)系統(tǒng)。遵循系統(tǒng)設(shè)計(jì)的實(shí)

4、用性原則、穩(wěn)定性原則、實(shí)時(shí)性原則、可擴(kuò)展性原則，本固件系統(tǒng)設(shè)計(jì)為包括驅(qū)動(dòng)層、系統(tǒng)層、應(yīng)用層的三層次架構(gòu)。
　　驅(qū)動(dòng)層負(fù)責(zé)底層硬件設(shè)備的驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)。系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)層的設(shè)備驅(qū)動(dòng)模塊包括LED燈控制模塊、步進(jìn)電機(jī)控制模塊、打印頭控制模塊等。驅(qū)動(dòng)層對(duì)外提供統(tǒng)一的接口，以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的設(shè)備無(wú)關(guān)性，即系統(tǒng)應(yīng)用層覺察不到底層驅(qū)動(dòng)設(shè)備的變更。
　　系統(tǒng)層實(shí)際上是一個(gè)簡(jiǎn)單的任務(wù)調(diào)度系統(tǒng)。為了保證系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性，系統(tǒng)層采用搶占式的任務(wù)調(diào)度機(jī)制，即高優(yōu)先級(jí)的任

5、務(wù)可以隨時(shí)搶占低優(yōu)先級(jí)的任務(wù)。系統(tǒng)層為應(yīng)用層提供任務(wù)調(diào)度接口，應(yīng)用層創(chuàng)建任務(wù)（系統(tǒng)層提供）后，可以調(diào)用系統(tǒng)層的休眠任務(wù)、掛起任務(wù)、恢復(fù)任務(wù)等API函數(shù)接口實(shí)現(xiàn)任務(wù)間的切換，而不用關(guān)心任務(wù)切換的具體實(shí)現(xiàn)。
　　應(yīng)用層調(diào)用驅(qū)動(dòng)層和系統(tǒng)層提供的API接口，實(shí)現(xiàn)整個(gè)打印流程的控制，是固件的核心部分。應(yīng)用層包括數(shù)據(jù)接收模塊、指令解析模塊、指令執(zhí)行模塊、異常處理模塊四個(gè)模塊。從數(shù)據(jù)接收，到指令解析，再到打印執(zhí)行，整個(gè)打印流程的控制都由應(yīng)用層負(fù)