專利名稱：標(biāo)簽打印機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及標(biāo)簽打印機，更具體地說，涉及一種采用嵌入式系統(tǒng)和可編程邏輯電路架構(gòu)的標(biāo)簽打印機。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有標(biāo)簽打印機的體系結(jié)構(gòu)多半采用傳統(tǒng)單片機+硬件組成的邏輯電路，其中，單片機承擔(dān)了所有外圍硬件的控制驅(qū)動，再由硬件組成的邏輯電路建起復(fù)雜的外圍硬件驅(qū)動電路，具有以下特點a.外圍硬件的驅(qū)動電路是由硬件邏輯電路組成，電路比較復(fù)雜，不易維護和改進，難以提高電路的穩(wěn)定性和性能；b.硬件功能擴展很難實現(xiàn)，在設(shè)計初期根據(jù)設(shè)計要求選擇的單片機，不能夠預(yù)留出很多的資源，導(dǎo)致后期無法或者難以擴展功能，除非更換單片機芯片；c.基于單片機的開發(fā)由設(shè)計者自己編寫軟件管理和調(diào)度單片機內(nèi)部和外部存儲器資源，這部分工作具有相當(dāng)難度，開發(fā)周期較長，而且可靠性較低；d.基于單片機開發(fā)的軟件只適用特定型號或系列單片機，不利于或者無法實現(xiàn)后期軟件的移植.如果更換了單片機，將會面臨重編大量軟件的情況，使得產(chǎn)品的升級更新比較困難。
實用新型內(nèi)容本實用新型要解決的技術(shù)問題是，提供一種標(biāo)簽打印機，能夠有效克服現(xiàn)有技術(shù)上述缺點，可簡化控制電路及軟件的設(shè)計，改善穩(wěn)定性，便于實現(xiàn)產(chǎn)品的升級更新。
本實用新型上述技術(shù)問題這樣解決，構(gòu)造一種標(biāo)簽打印機，包括嵌入式系統(tǒng)、通過總線與所述嵌入式系統(tǒng)連接的可編程邏輯部分以及與所述總線連接的存儲單元，其中，所述嵌入式系統(tǒng)包括一個運行實時操作系統(tǒng)RTOS的ARM處理器以及與所述ARM處理器連接的外部通信/接口單元，所述可編程邏輯部分包括可編程邏輯器件以及分別與該器件連接的打印頭單元、步進電機單元、裁紙刀單元、傳感器、電壓監(jiān)測單元和至少一個輸入/輸出單元。
按照本實用新型所述的標(biāo)簽打印機，其特征在于，所述外部通信/接口單元包括分別與所述ARM處理器各個端口連接的USB單元、RS232通信單元、網(wǎng)絡(luò)單元。
按照本實用新型所述的標(biāo)簽打印機，其特征在于，所述輸入/輸出單元包括分別與所述可編程邏輯器件連接的設(shè)置開關(guān)、功能按鍵、通用鍵盤。
按照本實用新型所述的標(biāo)簽打印機，其特征在于，所述輸入/輸出單元包括分別與所述可編程邏輯器件連接的LCD顯示器、LED指示燈和通用并口單元。
按照本實用新型所述的標(biāo)簽打印機，其特征在于，所述輸入/輸出單元包括通用并口單元。
實施按照本實用新型提供的標(biāo)簽打印機，由于采用了嵌入式系統(tǒng)+可編程邏輯電路架構(gòu)，不僅簡化了機器的控制電路，減少控制軟件開發(fā)的復(fù)雜性；更提高了標(biāo)簽打印機的穩(wěn)定性和工作性能，縮短產(chǎn)品開發(fā)周期，便于維護、改進、升級、擴展，而且具備軟件方便移植的靈活性。
圖1是本實用新型標(biāo)簽打印機控制架構(gòu)框圖示意圖；
圖2是本實用新型標(biāo)簽打印機采用的ARM處理器的電路原理圖；圖3是本實用新型標(biāo)簽打印機中RS232串行口單元的電路原理圖；圖4是本實用新型標(biāo)簽打印機中USB通用串行總線單元的電路原理圖；圖5是本實用新型標(biāo)簽打印機中可編程邏輯器件(SPARTAN)單元的電路原理圖；圖6是本實用新型標(biāo)簽打印機中打印頭控制電路元的電路原理圖；圖7是本實用新型標(biāo)簽打印機中步進電機和裁紙刀控制電路單元的電路原理圖；圖8是本實用新型標(biāo)簽打印機中傳感器和電壓監(jiān)測電路單元的電路原理圖；圖9是本實用新型標(biāo)簽打印機中功能按鍵，LED指示燈和設(shè)置開關(guān)控制單元的電路原理圖。
具體實施方式
本實用新型的標(biāo)簽打印機的嵌入式系統(tǒng)由ARM(Advanced RISCMachine)處理器和實時操作系統(tǒng)(RTOS)組成。ARM處理器直接驅(qū)動ETHERNET、RS-232串行口和USB等IO端口。而本實用新型標(biāo)簽打印機中的可編程邏輯電路使用可編程邏輯器件作為接口，負責(zé)控制打印頭、步進電機、裁紙刀、LCD屏幕、LED指示燈等外圍硬件；同時從傳感器、電壓監(jiān)測電路、功能按鍵、設(shè)置開關(guān)等采集打印機狀態(tài)，用戶操作指示等信息。本實用新型的標(biāo)簽打印機具體如圖1所示，其系統(tǒng)架構(gòu)包括ARM處理器單元1、與該ARM處理器單元連接USB單元2、RS-232串口單元3、網(wǎng)絡(luò)接口單元4，還包括通過總線6與所述ARM處理器單元1連接的FPGA/CPLD可編程邏輯器件5，連接在總線6上的還有閃頻E2PROM及FLASH7和動態(tài)隨機存儲器SDRAM8，還包括連接在所述可編程邏輯器件上的打印頭9、步進電機10、傳感器11、電壓監(jiān)測單元12、裁紙刀單元13、通用并行通信口14、通用鍵盤15、功能按鍵16、LED指示燈17、LCD顯示單元18以及設(shè)置開關(guān)19。
在圖2示出的ARM處理器的電路原理圖中，采用了型號為S3C4510B的ARM處理器，對應(yīng)于圖1中的ARM處理器單元1；在圖3示出的RS232串行口單元的電路原理圖中，包括了2個型號為MAX232的RS232串行通信接口芯片，對應(yīng)于圖1框圖中的RS-232串口單元3；在圖4示出的USB通用串行總線單元的電路原理圖中，采用了型號為PDIUSBD2的集成電路，對應(yīng)于圖1中的USB單元2；在圖5示出的可編程邏輯器件(SPARTAN)單元的電路原理圖中，采用了型號為XC2S30PQ208或XC2S50PQ208的可編程邏輯器件，對應(yīng)于圖1中的FPGA/CPLD可編程邏輯器件5；在圖6示出的打印頭控制電路元的電路原理圖中，采用了型號為74ALVC16245的打印頭控制IC，對應(yīng)于圖1中的打印頭驅(qū)動單元9；在圖7示出的步進電機和裁紙刀控制電路單元的電路原理圖，對應(yīng)于圖1中步進電機單元10和裁紙刀單元13；在圖8示出的傳感器和電壓監(jiān)測電路單元的電路原理圖中，包括傳感器信號處理和電壓檢測電路U19，對應(yīng)圖1中的傳感單元11和電壓監(jiān)測單元12；圖9示出了對應(yīng)圖1中功能按鍵、LED指示燈和設(shè)置開關(guān)控制單元的具體電路原理圖。
按照上述采用嵌入式系統(tǒng)+可編程邏輯電路的標(biāo)簽打印機，具有以下特點a.實現(xiàn)了電路模塊化處理器負責(zé)驅(qū)動少數(shù)通訊端口以及與可編程邏輯器件進行數(shù)據(jù)交換；而外圍硬件則由可編程邏輯器件管理驅(qū)動，簡化、省略部分邏輯電路的設(shè)計。其中，可編程邏輯器件高性能的技術(shù)優(yōu)勢，保證了電路的高穩(wěn)定性。同時，改進和提高外圍硬件驅(qū)動性能的工作，可通過修改程序即可達到要求，而無需改動硬件；b.硬件的功能擴展工作將主要集中在可編程邏輯器件電路中，可編程邏輯器件具備充裕的資源，其突出優(yōu)點在于不修改電路的同時可增加系統(tǒng)資源，即使需要修改它的電路時，也不會影響到處理器那部分的電路；c.嵌入式系統(tǒng)中實時操作系統(tǒng)可提供良好的開發(fā)使用環(huán)境操作系統(tǒng)合理高效地管理和調(diào)度處理器和ROM、RAM等存儲器資源，實現(xiàn)時，對軟件開發(fā)可實現(xiàn)分層模塊化，即底層操作系統(tǒng)所需的硬件驅(qū)動和上層打印機功能實現(xiàn)應(yīng)用程序；d.基于本體系結(jié)構(gòu)開發(fā)的軟件，包括可編程邏輯器件和處理器兩部分的軟件，均可在不同硬件或者不同軟件的嵌入式系統(tǒng)中實現(xiàn)快捷、方便、無縫的移植。上述標(biāo)簽打印機可以是條碼打印機(Barcode Printer)或射頻打印機(RFID Printer/Encoder)。
權(quán)利要求1.一種標(biāo)簽打印機，其特征在于，包括嵌入式系統(tǒng)、通過總線(6)與所述嵌入式系統(tǒng)連接的可編程邏輯部分以及與所述總線(6)連接的存儲單元(7、8)，其中，所述嵌入式系統(tǒng)包括一個運行實時操作系統(tǒng)RTOS的ARM處理器(1)以及與所述ARM處理器(1)連接的外部通信/接口單元，所述可編程邏輯部分包括可編程邏輯器件(5)以及分別與該器件連接的打印頭單元(9)、步進電機單元(10)、裁紙刀單元(13)、傳感器(11)、電壓監(jiān)測單元(12)和至少一個輸入/輸出單元。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述標(biāo)簽打印機，其特征在于，所述外部通信/接口單元包括分別與所述ARM處理器(1)各個端口連接的USB單元(2)、RS232通信單元(3)和網(wǎng)絡(luò)單元(4)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述標(biāo)簽打印機，其特征在于，所述輸入/輸出單元包括分別與可編程邏輯器件(5)連接的設(shè)置開關(guān)(19)、功能按鍵(16)、通用鍵盤(15)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述標(biāo)簽打印機，其特征在于，所述輸入/輸出單元包括分別與可編程邏輯器件(5)連接的LCD顯示器(18)、LED指示燈(17)和通用并口單元(14)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述標(biāo)簽打印機，其特征在于，所述輸入/輸出單元包括通用并口單元(14)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任何一項所述的標(biāo)簽打印機，其特征在于，所述ARM處理器(1)的型號是S3C4510B。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任何一項所述的標(biāo)簽打印機，其特征在于，所述可編程邏輯器件(5)的型號是XC2S30PQ208或XC2S50PQ208。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任何一項所述的標(biāo)簽打印機，其特征在于，所述標(biāo)簽打印機是條碼打印機或射頻打印機。
專利摘要一種標(biāo)簽打印機，包括嵌入式系統(tǒng)和通過總線與所述嵌入式系統(tǒng)連接的可編程邏輯部分，其中，所述嵌入式系統(tǒng)包括一個運行實時操作系統(tǒng)RTOS的ARM處理器以及與所述ARM處理器連接的外部通信/接口單元，所述可編程邏輯部分包括可編程邏輯器件以及與該器件連接的功能單元、檢測單元和輸入/輸出單元，還包括與所述總線連接的存儲單元。這種體系結(jié)構(gòu)的標(biāo)簽打印機，由于采用了嵌入式系統(tǒng)+可編程邏輯電路架構(gòu)，不僅簡化了機器的控制電路，減少控制軟件開發(fā)的復(fù)雜性；更提高了標(biāo)簽打印機的穩(wěn)定性和工作性能，縮短產(chǎn)品開發(fā)周期，便于維護、改進、升級、擴展，而且具備軟件方便移植的靈活性。
文檔編號B65C11/02GK2709323SQ20032012882
公開日2005年7月13日 申請日期2003年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月26日
發(fā)明者鄭悅勤, 呂高仁 申請人:深圳市博思得通信發(fā)展有限公司