TPup-16微打与GMS90C52单片机接口设计及其应用.doc

TPmp-16A微型打印机接口电路设计及其应用研究 淮海工学院电子工程系 连云港市 222005 摘 要 介绍TPmp-16A微型打印机与GMS90C52单片机的接口电路设计原理，对应用TPmp-16A的图形打印方式实现汉字字符打印的软件控制方法进行了详细论述。该接口电路设计占用单片机系统资源少、软件控制方便、运行可靠稳定，可推广应用于各类智能仪器、收费终端，具有较好的性能价格比。 关键词 微型打印机 单片机 接口电路 汉字字符Research on Port Designing of TPmp-16A Micro Printer (Engineering,Huaihai Institute of Technology, Lianyungang, 222005, China)Abstract: This paper introduces the port designing principle of TPmp-16A micro printer to GMS97L52-I single chip computer, The software controls method of chines character printing with the graphic printing way of TPmp-16A micro printer are discussed in detail. The port designing way uses little resources of the single chip computer, it is convenient to software control, works reliable and stable. The system design method can be popularized in intelligence instrument and collect fees terminal use. The system has high performance to cost ratio. Key Words: micro printer, single chip computer, port circuit, chines character 0 前言随着微处理器技术特别是近十余年来单片机技术的发展，计算机技术已渗透应用于各行各业，各类智能仪器、收费终端均开始实现数字化，因此设计性能价格比高、工作稳定可靠、重量轻、体积小的微型打印终端具有极大的实际应用意义。TPmp-16A微型打印机是一种超小型点阵针式打印机1，使用Model 150打印机机芯，自带微处理器及部分字库，可使用不同命令打印240个字符，并具备图形和曲线打印功能，可作为各类智能仪器设备的打印终端使用。TPmp-16A微型打印机的主要性能如下：1）、自带微处理器、2KB控制程序，具有标准的Centronic并行接口，可方便地与各类微处理器连接；2）、具有标准的ASCII字符库96个及128个非标准字符、图符库，并有16个67点阵用户自定义、自安装字符库；3）、可打印896点阵的图形，代码字符和图形可在同一行中打印；4）、可同时打印1-96条沿纸长方向的曲线；5）、单+5V（1.5A）供电，打印纸为普通白纸。1 打印接口电路设计11 TPmp-16A微型打印机接口控制时序如图1所示，TPmp-16A采用20芯扁平电缆及接插件与上级微处理器连接，全部标准TTL电平，最大通信距离达5米。DB0-DB7为输入数据线，STB为输入选通信号线， MPU需在数据总线稳定至少20 ns后才能发出STB选通信号，STB至少维持0.5ms。BUSY为打印机忙标志，在接收到有效数据后由TPmp-16A发出。 ACK为打印机输出应答信号，其有效宽度为20-30ms的低电平，有效时表示打印机已取走数据，ERR为打印机输出出错信号，输出有效宽度30ms，表示打印机出错。TPmp-16A与上级微处理器的接口时序如图2所示。 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20GNDGNDGNDGNDGNDGNDGNDGNDACKERRSTBDB0DB1DB2DB3DB4DB5DB6DB7BUSY 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 图1 连接电缆及定义 Fig.1 link cable & definition 20 ns 50 ns DB DATA NEXT BUSY 0-50ns STB 0.5ms ACK 20-30ms 图 2 接口信号时序Fig.2 port signal time slot 12 与GMS90C52单片机的接口电路设计在微波加热反应釜温度微机控制系统设计中，选用GMS97L52-I型单片机作为系统主控微处理器。该单片机与MCS-51系列单片机兼容，主频12MHz，内置的8KB EPROM、256B RAM分别用作为系统程序存储器与数据寄存器、栈区，外扩展的8KB 6264 SRAM作为系统数据存储器。应用系统设计了16键控制键盘、两组3位LED及声、光双通道报警输出控制电路、UART串行通信接口控制电路，为保证系统工作可靠，防止微处理器系统“跑飞”，还应用微处理器监控芯片MAX813设计了看门狗电路。GMS97L52-I型单片机与TPmp-16A微型打印机接口控制电路如图3所示。系统通过接插件J1与TPmp-16微型打印机相连接。分别应用74LS373锁存器及74LS244三态门输出打印数据与接收TPmp-16A的状态信号，74LS123的作用是展宽WR信号，使之符合STB要求的宽度。由于TPmp-16A没有缺纸输出信号PAPER，因此，将该信号接地。6264 SRAM、打印机及ADC0809分别由74LS138译码器输出Y0、Y1及Y2选通，即占用GMS97L52-I单片机系统64KB存储空间的第一、第二及第三个8KB空间。 图3 单片机接口电路Fig.3 single chip computer port circuit 2 打印输出的程序控制方法 21 TPmp-16A微型打印机的打印控制命令TPmp-16A微型打印机的打印命令均为单字节代码，除00H代码无效外共有255个有效代码。01H0FH为打印命令，10H1FH为用户自定义字（图）符（67）代码，20HFFH为 TPmp-16A自带字（图）符库，其中，20H7FH为标准ASCII字符（58）字库，80HBFH为特殊字符，C0HFFH为图符库。打印命令如表1所示。22 打印控制方法微波加热反应釜温度微机控制系统设计中，应用TPmp-16A微型打印机作为系统打印记录设备，其打印输出样式如图4所示。为实现该样式打印输出，需使用TPmp-16A的字符打印方式、曲线打印方式（07），另外，还应用TPmp-16A的打印位点图命令（0F）实现汉字打印。 Tab.1 TPmp-16A micro printer print orders表1 TPmp-16A微型打印机的打印命令 命令代码 功 能0102-05060708090A0B、0C0D0E0F打印10-1FH代码字符，供自定义字符时检查用在字符串中空出2-5个空字位，相当于列表TAB用户自定义字符点阵式样输入命令打印沿纸长方向多条曲线（直线）命令进入/退出程序清单打印方式更换（定义）每行字符的点行数（1-255）回车换行在字符串中空出11-12个空字位回车换行（同0A）在字符串中重复打印0E前一个代码字符n个，n16打印位点阵图（896点阵） 图4 打印输出 图5 汉字模与816图形点阵 Fig.4 print output Fig.5 Chinese character pattern & 816 graph dot matrixTPmp-16A微型打印机具有专用曲线打印命令（07），可打印沿纸长方向的多条曲线，命令格式为：07 XX Y1 Y2 。 YN 0D，每执行曲线打印命令一次，打印机走纸1点行。本系统设计中XX=02，N=2，Y1为时间坐标轴，Y2为记录曲线坐标值，Y1=21，为固定值，Y2由GMS97L52-I单片机程序根据实际温度采集情况实时计算生成，其取值范围为196。可应用汉字库芯片固化大量汉字字模或采用上级机传输下载字模方法实现智能终端设备的汉字打印输出2。本应用系统完成图4打印输出中只需进行少数汉字打印，为此，采用了在GMS97L52-I单片机系统程序存储器中固化 “温”、“度”、“时”、“间”等汉字模的简单方法，如图5所示，一个汉字模由32个字节数据描述。TPmp-16A的打印位点图命令（0F）一次可打印896点阵图，命令格式为：0F XX B1 B2 。 BN 0D，其中，XX表示点阵宽度。本系统程序设计中，将一个汉字分成2个816点阵图，执行两次打印位点图命令（0F）即可实现一个汉字的拼接打印。 23 打印控制程序设计 给出图4中曲线打印、汉字打印、打印命令发送程序如下：1）、曲线打印，以下为打印温度记录曲线（含时间轴）程序段。MOVA,R0；取采集数据MOVB,#03H；压缩采集数据96,Y2=采集数据/3DIVABMOVB，A；保存Y2于B中SHOUZHI1EQU0100HSHOUZHI1DB07；打印曲线命令DB02；曲线条数DB21，21；曲线值Y1为固定值21，Y2先以21代入DB0D；回车符MOVDPTR，SHOUZHI1；MOVR1,#05；数据长度为5MOVR0,#20H；数据调到RAM中20H起处LOOP0：MOVCA，DPTRMOVR0 ,AINCR0INCDPTRDJNZR1，LOOP0MOV23H，B；23H修改为Y2MOVR0,#05；置打印数据区长度MOVR1，#20H；置打印数据区首址ACALLFASONG ；调用向TPmp-16A发送数据子程序2）、汉字打印，以下为打印汉字“温”的程序段。SHOUZHI2EQU0200HSHOUZHI2DB0F，08：位点图命令0F，图宽8DB00，22，44，00，80，00，FE，C4；“温”字模上半部DBC4，C4，C4，C4，FE，00，00，00DB0D； 送回车符数据DB0F，08：位点图命令0F，图宽8DB00，08，78，06，41，7A，45，7A；“温”字模下半部DB44，44，44，7A，45，7A，40，00MOVDPTR，SHOUZHI2；MOVR1，#33；数据长度为33MOVR0，#20H；数据调到RAM中20H起处LOOP1：MOVCA，DPTRMOVR0 ,AINCR0INCDPTRDJNZR1，LOOP1MOVR0，#33；置打印数据区长度33MOVR1，#20H；置打印数据区首址ACALLFASONG ；调用向TPmp-16A发送数据子程序3）、向TPmp-16A发送数据子程序，以下为将GMS97L52-I单片机内部RAM中20H起处，长度为R0的一段数据发送到TPmp-16A程序段。FASONG：MOVDPTR，#2000H；打开TPmp-16A口选通地址LOOP2：MOVXA，DPTR；获取TPmp-16A的BUSY状态JBACC.7，LOOP2 ；BUSY=1，打印机忙，等待MOVA,R1；取打印数据MOVXDPTR,A；发送打印数据INCR1DJNZR0，LOOP2 ；判断是否结束RET3 结语本文介绍的TPmp-16A微打与GMS