基于FPGA 與VHDL 的微型打印機的驅(qū)動設(shè)計

摘 要：為了取代傳統(tǒng)利用單片機驅(qū)動微型打印機，使用Alt era 公司的FPGA 芯片EP3C25Q240C8N 設(shè)計驅(qū)動打印機的硬件控制電路，并正確控制微型打印機的工作時序。軟件使用硬件描述語言VH DL 實現(xiàn)對微型打印機的時序控制，并通過Quar tus 軟件平臺下載到FPGA 調(diào)試通過，證明該方法行之有效，完全可以取代傳統(tǒng)利用單片機來驅(qū)動微型打印機，且抗干擾性好，可靠性高，具有較強的可移植性。

　　0 引 言

　　FPGA 即現(xiàn)場可編程邏輯陣列。是在CPLD 的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的新型高性能可編程邏輯器件。FPGA的集成度很高，其器件密度從數(shù)萬門到數(shù)千萬門不等，可以完成極其復雜的時序與組合邏輯電路功能,適用于高速、高密度的高端數(shù)字邏輯電路設(shè)計領(lǐng)域。新一代的FPGA 甚至集成了中央處理器( CPU ) 或數(shù)字處理器( DSP) 內(nèi)核，在一片F(xiàn)PGA 上進行軟硬件協(xié)同設(shè)計，為實現(xiàn)片上可編程系統(tǒng)( SOPC) 提供了強大的硬件支持。對微型打印機的驅(qū)動，傳統(tǒng)方法是使用單片機是實現(xiàn)對其的時序控制。隨著FPGA 在各領(lǐng)域的普及使用，以及對微型打印機的需要，因此要實現(xiàn)FPGA 對微型打印機的時序控制。

　　當前各ASIC 芯片制造商都相繼開發(fā)了用于各自目的的HDL 語言，但是大多數(shù)都為標準化和通用化。惟一被公認的是美國國防部開發(fā)的VHDL 語言，它已成為IEEE ST D_1076 標準。另外從近期HDL語言發(fā)展的動態(tài)來看，許多公司研制的硬件電路設(shè)計工具業(yè)都逐漸向VHDL 語言靠攏，使得他們的硬件電路設(shè)計工具也能支持VHDL 語言。

　　VHDL 語言可以支持自上而下和基于庫的設(shè)計方法，而且還支持FPGA 的設(shè)計。

　　1 微型打印機簡介

　　RD DH 型微型打印機采用熱敏加熱點陣打印方式，是一款體積小，打印速度快的打印輸出設(shè)備。該型打印機可采用標準并行接口，RS 232 串行接口，T TL電平串口，485 接口，USB 接口，打印速度達到50 m/ s,分辨率為8 點/ mm，384 點/ 行，打印紙張采用57 mm熱敏紙?？纱蛴鴺艘?、二級漢字庫中全部漢字和西文字、圖標共8 178 個。微型打印機并行接口與CENTRONICS標準接口兼容，可直接由微機并口或單片機控制。其26 線雙排插座引腳序號如圖1 所示。此26 個并口各引腳信號定義如表1 所示。

圖1 雙排插座引腳序號

表1 微型打印機26 并口各引腳定義