【文章內(nèi)容簡介】 內(nèi)外研究現(xiàn)狀 與發(fā)展趨勢 系統(tǒng) 功能 指標(biāo) 2 第 2章 系統(tǒng)設(shè)計理論基礎(chǔ) 微型打印機 微型打印機是計算機系統(tǒng)當(dāng)中十分重要的設(shè)備之一。作為計算機的輸出，它將 文字和圖片等信息轉(zhuǎn)化為各種紙制文檔，因此在人們?nèi)粘Ｉ町?dāng)中不可缺少。 打印機種類繁多， 從 工作 方式 可以 分 為： 針式打印機 、 熱敏打印機 、 激光打印機和其他特種打印機 。 熱敏打印機 熱敏 打印機 是 比較常見的 一種 打印機， 它 的工作關(guān)鍵部分在 于熱敏元件 。 熱敏元件是打印機機芯上的一排微小的 發(fā)熱 電阻，這些元件排列 的 很緊密，當(dāng)熱敏元件通過一定的電流時會產(chǎn)生高溫， 而 熱敏 介質(zhì) 在高溫下 則 會發(fā)生化學(xué)反應(yīng) 并 改變顏色， 因此在打印紙上顯示出 需要 的信息 。熱敏打印機具有體積小、打印速度快、噪音低、打印清晰，使用方便等優(yōu)點。 但它也 存在 缺點，因為其使用的 是熱敏紙，所以不能無限期保存， 一般只能 保存一年到五年 。 激光打印機 激光打印是一種新型打印方式，以其使用起來快速、方便，精度高的特點廣泛運用在各種臺式打印機當(dāng)中。它相對于傳統(tǒng)的打印機 區(qū)別在于：激光打印機逐頁 掃描，一次就能實現(xiàn)整張紙的打印，不需要像傳統(tǒng)打印方式那樣來回移動打印頭 ， 因此其打印速度上具有相當(dāng)大的優(yōu)勢， 適合打印數(shù)量大，任務(wù)重的場合，如大型商務(wù)機構(gòu)，設(shè)計、印刷領(lǐng)域等等 。但是激光打印機也有其缺點就是打印 硒鼓 很容易損害，需要經(jīng)常更換，因此該種打印機容易造成資源的浪費，不易實現(xiàn)環(huán)保 。 同時，激光打印機 體積 、 重 量 較 大 ，價錢也相對的高，在很多實際打印數(shù)量，速度要求并不高的場合，并不是很適用 。 針式打印機 針式打印機是通過打印頭的伸縮沖擊色帶實現(xiàn)打印效果的，其缺點在于 噪聲較高、分辨率較低、打印針易損壞，但近年來由于技術(shù)的發(fā)展，較大地提高了針式打印機的打印速度、降低了打印 噪聲 ， 改善了打印品質(zhì)，并使針式打印機向著專用化、專業(yè)化方向發(fā)展 。目前的針式打印機在性能方面有了很大的提高。就易用性來說，經(jīng)常需要面對厚度不同、輸出方式各異的打印材料以及各種不同的使用環(huán)境。而針式打印機以其結(jié)構(gòu)簡單、結(jié)實、操作方便，適合在長期負(fù)荷的惡劣環(huán) 境，公共場所等對字跡不十分苛求的場合中使用。 表 不同打印機性能比較 類型 優(yōu)點 缺點 適用環(huán)境 針式打印機 機械結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，打印字跡保存時間長，價格便宜，環(huán)保性好 速度慢，噪聲大，分辨率低，要更換色帶 可在惡劣的環(huán)境條件下工作，對字跡要求不十分苛刻 熱敏打印機 體積小、打印速度快、噪音低、打印清晰，使用方便 打印字跡保存時間較短，控制不當(dāng)極易燒壞打印頭 如銀行自助終端設(shè)備等少量漢字圖像打印設(shè)備 激光打印機 精度高，速度快，噪聲低，打印信息量大，效率高 價格昂貴，體積大，打印硒鼓易壞，不利于環(huán)保 批量打印， 印刷領(lǐng)域 基于以上各式打印機的比較分析，由于本設(shè)計對打印信息量及速度沒有很高的要求，因此準(zhǔn)備采用 9 陣針式打印機，實現(xiàn)簡單字符，圖形的基本打印功能。 3 USB總線概述 USB的開發(fā)目的 通用串行總線的開發(fā)目的主要基于以下三點考慮： (一 )計算機與電話之間的連接：顯然用計算機來進(jìn)行計算機通信將是下一代計算機基本的應(yīng)用。機器和人們的數(shù)據(jù)交互流動需要一個廣泛而又便宜的連通網(wǎng)絡(luò)。然而，由于目前產(chǎn)業(yè)間的相互獨 立發(fā)展 ,尚未建立統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn) ,而 USB 則可以廣泛的連接計算機和電話。 (二 )易用性：眾所周知 ,PC 機的改裝是極不靈活的。對用戶友好的圖形化接口和一些軟硬件機制的結(jié)合，加上新一代總線結(jié)構(gòu)使得計算機的沖突大量減少，且易于改裝。但以終端用戶的眼光來看， PC 機的輸入 /輸出，如串行 /并行端口、鍵盤、鼠標(biāo)、操縱桿接口等，均還沒有達(dá)到即插即用的特性， USB 正是在這種情況下問世的。 (三 )端口擴充：外圍設(shè)備的添加總是被相當(dāng)有限的端口數(shù)目限制著。缺少一個雙向、價廉、與外設(shè)連接的中低速的總線，限制了外圍設(shè)備 (諸如電話 /電傳 /調(diào)制解 調(diào)器的適配器、掃描儀、鍵盤、 PDA)的開發(fā)?，F(xiàn)有的連接只可對極少設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化，對于 PC 機的新的功能部件的添加需定義一個新的接口來滿足上述需要， USB 就應(yīng)運而生。它是快速、雙向、同步、動態(tài)連接且價格低廉的串行接口，可以滿足 PC 機發(fā)展的現(xiàn)在和未來的需要。 USB設(shè)計特色 USB 的規(guī)范能針對不同的性能價格比要求提供不同的選擇，以滿足不同的系統(tǒng)和部件及相應(yīng)不同的功能，其主要特色可歸結(jié)為以下幾點： (1) 終端用戶的易用性： ? 為接纜和連接頭提供了單一模型； ? 電氣特性與用戶無關(guān)； ? 自我檢測外設(shè)，自動地進(jìn)行設(shè)備驅(qū)動、設(shè)置； ? 動態(tài) 連接，動態(tài)重置的外設(shè)。 (2) 廣泛的應(yīng)用性： ? 適應(yīng)不同設(shè)備，傳輸速率從幾千比特率到幾十兆比特率； ? 在同一線上支持同步、異步兩種傳輸模式； ? 支持對多個設(shè)備的同時操作； ? 可同時操作 127 個物理設(shè)備； ? 在主機和設(shè)備之間可以傳輸多個數(shù)據(jù)和信息流； ? 支持多功能的設(shè)備； ? 利用低層協(xié)議，提高了總線利用率。 (3) 同步傳輸帶寬： ? 確定的帶寬和低延遲適合電話系統(tǒng)和音頻的應(yīng)用； ? 同步工作可以利用整個總線帶寬。 (4) 靈活性： ? 直接一系列大小的數(shù)據(jù)包，允許對設(shè)備緩沖器大小的選擇； ? 通過指定數(shù)據(jù)緩沖區(qū)大小和執(zhí)行時間，支持各種數(shù)據(jù)傳輸率； ? 通過協(xié)議對 數(shù)據(jù)流進(jìn)行緩沖處理。 (5) 健壯性： ? 出錯處理 /差錯恢復(fù)機制在協(xié)議中使用； ? 對用戶感覺而言，熱插拔是完全實時的； ? 可以對有缺陷設(shè)備進(jìn)行認(rèn)定。 4 (6) 與 PC產(chǎn)業(yè)的一致性： ? 協(xié)議的易實現(xiàn)性和完整性； ? 與 PC機的即插即用的體系結(jié)構(gòu)的一致； ? 對現(xiàn)存操作系統(tǒng)接口的良好銜接。 (7) 價廉物美： ? 以低廉的價格提供 兆比特率的子通道設(shè)施； ? 將外設(shè)和主機硬件進(jìn)行了最優(yōu)化的集成； ? 促進(jìn)了低價格的外設(shè)的發(fā)展； ? 廉價的電纜和連接頭； ? 運用了商業(yè)技術(shù)。 (8) 升級路徑： ? 體系結(jié)構(gòu)的可升級性支持了在一個系統(tǒng)中可以有多個 USB 主機控制器。 USB系統(tǒng)構(gòu)成 USB 總線由以下 4 個主要部分組成： ? 主機與設(shè)備：這是 USB 系統(tǒng)中的主要構(gòu)件； ? 物理構(gòu)成：這是指 USB 元件的連接方法； ? 邏輯構(gòu)成：不同的 USB 元件所擔(dān)當(dāng)?shù)慕巧拓?zé)任，以及主從機和設(shè)備的角度出發(fā)USB 總線所呈現(xiàn)的結(jié)構(gòu)； ? 客戶軟件與設(shè)備功能接口的關(guān)系。 主機的每一個層次分別對應(yīng)設(shè)備的相應(yīng)層次，通過邏輯通道連接起來，客戶軟件通過邏輯連接可以直接控制設(shè)備的接口模塊。這種連接使軟件控制與接口一一對應(yīng)，用戶使用起來可以更加簡單、快捷。 USB的包結(jié)構(gòu) USB 總線上傳輸數(shù)據(jù)是以包為基本單位的。一個包被分成不用的域。根據(jù)不同 類型的包，所包含的域是不一樣的，但是不同的包有個共同的特點。它都要以同步域開始，緊跟著一個包標(biāo)識符 PID(Packet Identifier)，最終以包結(jié)束符 EOP（ End Of Packet）來結(jié)束