基于單片機的USB打印機打印系統(tǒng)研究.pdf

1、近年來，隨著打印機技術(shù)的不斷發(fā)展，打印系統(tǒng)的集成度越來越高，打印機控制方式也呈現(xiàn)多元化趨勢。單片機技術(shù)的不斷發(fā)展為實現(xiàn)非PC端控制打印提供了可能，通過單片機實現(xiàn)直接對文件進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換進而控制打印機的方式，與傳統(tǒng)計算機端打印系統(tǒng)控制方式相比，擴寬了打印機的應用范圍。因此，本文針對基于單片機的USB打印機打印系統(tǒng)作出了相關(guān)研究。
　　本文通過打印機在Windows環(huán)境下打印流程的基礎(chǔ)上，分析打印驅(qū)動系統(tǒng)的組成和功能，并提出實現(xiàn)基于單片

2、機的打印系統(tǒng)研究的流程。本課題選用PCL指令的噴墨打印機作為打印系統(tǒng)的研究對象，以打印機相關(guān)技術(shù)為基礎(chǔ)，對光柵打印指令數(shù)據(jù)進行解析。同時，對常見位圖數(shù)據(jù)文件和打印數(shù)據(jù)進行分析，推導打印文檔的轉(zhuǎn)換方法，并搭建了基于Labview、Matlab和Access（簡稱L-M-A）混合編程的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換平臺。借助轉(zhuǎn)換平臺進行在線模擬打印測試，最后將轉(zhuǎn)換程序移值至單片機系統(tǒng)中實現(xiàn)打印任務(wù)。論文的主要研究工作主要包括以下三個方面：
　　首先，本文對

3、打印機打印系統(tǒng)的組成進行了概述，在深入分析Windows打印系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，研究打印驅(qū)動系統(tǒng)的組成和功能。使用USB總線分析工具搭建打印數(shù)據(jù)監(jiān)測平臺，實現(xiàn)在Windows環(huán)境下對打印文檔轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的采集。結(jié)合對打印機指令數(shù)據(jù)的解析和USB通訊規(guī)范的學習，完成對打印系統(tǒng)中打印數(shù)據(jù)流的分析。
　　其次，對常見位圖打印文件數(shù)據(jù)和光柵打印數(shù)據(jù)進行深入的研究，分析并總結(jié)打印數(shù)據(jù)壓縮和轉(zhuǎn)換的處理過程。通過參考噴墨打印驅(qū)動程序的轉(zhuǎn)換過程，搭建基于L

4、-M-A的混合數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換平臺上位機部分，編寫轉(zhuǎn)換程序?qū)崿F(xiàn)目標文件直接向打印數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換任務(wù)。
　　最后，本文根據(jù)對打印系統(tǒng)的研究，設(shè)計并實現(xiàn)了基于單片機對打印機的控制硬件系統(tǒng)。該系統(tǒng)選用STM32F407單片機為主控芯片，可實現(xiàn)單片機在HOST模式下與USB設(shè)備的通訊。將L-M-A平臺的轉(zhuǎn)換程序移植至單片機，最終實現(xiàn)通過單片機進行對文檔的直接處理并進行打印。
　　最終測試表明，本文設(shè)計的打印系統(tǒng)可實現(xiàn)單片機對U盤文件的讀取和文件

5、信息預覽，并能夠在單片機內(nèi)部完成高速的文件數(shù)據(jù)處理和存儲，完成對特定文件的直接打印。此外，在線打印測試系統(tǒng)也可實現(xiàn)開發(fā)者進行自定義打印數(shù)據(jù)圖像的應用端打印。
　　本文經(jīng)對打印系統(tǒng)的研究，提出并設(shè)計的單片機對打印機的控制系統(tǒng)，為打印機開發(fā)者實現(xiàn)打印機的多元化控制方式提供參考，使國產(chǎn)打印機自主控制成為可能。該控制方式顯著降低了系統(tǒng)的控制成本，針對特定打印需求提供低成本的控制方案。但是課題研究過程中僅針對噴墨打印控制系統(tǒng)進行了研究，故存