【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 的利用 。近年來(lái)，噴墨打印機(jī)和激光打印機(jī)迅速發(fā)展，而打印機(jī)產(chǎn)品線中“資格”最老的針式打印機(jī)漸漸淡出了用戶的視野。實(shí)際上，由于工作原理的特殊性，目前只有針式打印機(jī)才能夠進(jìn)行多層票據(jù)的復(fù)寫打印，并且打印的票據(jù)可用于長(zhǎng)久保存。也正因如此，針式打印機(jī)在金融、稅務(wù)、電信、商務(wù)等行業(yè)中占據(jù)了很大的市場(chǎng)份額?？梢哉f(shuō)，針式打印機(jī)在成熟應(yīng)用的過(guò)程中不斷找到 了新的增長(zhǎng)點(diǎn)，并不斷在推動(dòng)著市場(chǎng)的發(fā)展。 本 畢業(yè)設(shè)計(jì)提供 一款以 USB 接口為數(shù)據(jù)傳輸通道的針式打印機(jī) 。該打印機(jī)不僅能通過(guò)USB 接口快速與 PC 機(jī)進(jìn)行通信，實(shí)現(xiàn)上位機(jī)所需信息的打印功能，同時(shí)亦能在液晶屏上實(shí)時(shí)顯示打印狀態(tài)。良好的人機(jī)交互界面使用戶操作起來(lái)更簡(jiǎn)單，實(shí)用。 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 與發(fā)展趨勢(shì) 系統(tǒng) 功能 指標(biāo) 2 第 2章 系統(tǒng)設(shè)計(jì)理論基礎(chǔ) 微型打印機(jī) 微型打印機(jī)是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)當(dāng)中十分重要的設(shè)備之一。作為計(jì)算機(jī)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(jī)種類繁多， 從 工作 方式 可以 分 為： 針 式打印機(jī) 、 熱敏打印機(jī) 、 激光打印機(jī)和其他特種打印機(jī) 。 熱敏打印機(jī) 熱敏 打印機(jī) 是 比較常見(jiàn)的 一種 打印機(jī)， 它 的工作關(guān)鍵部分在 于熱敏元件 。 熱敏元件是打印機(jī)機(jī)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(guò)一定的電流時(shí)會(huì)產(chǎn)生高溫， 而 熱敏 介質(zhì) 在高溫下 則 會(huì)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(jī)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(diǎn)。 但它也 存在 缺點(diǎn)，因?yàn)槠涫褂玫氖菬崦艏?，所以不能無(wú)限期保存， 一般只能 保存一年到五年 。 激光打印機(jī) 激光打印是一種新型打印方式，以其使用起 來(lái)快速、方便，精度高的特點(diǎn)廣泛運(yùn)用在各種臺(tái)式打印機(jī)當(dāng)中。它相對(duì)于傳統(tǒng)的打印機(jī) 區(qū)別在于：激光打印機(jī)逐頁(yè) 掃描，一次就能實(shí)現(xiàn)整張紙的打印，不需要像傳統(tǒng)打印方式那樣來(lái)回移動(dòng)打印頭 ， 因此其打印速度上具有相當(dāng)大的優(yōu)勢(shì)， 適合打印數(shù)量大，任務(wù)重的場(chǎng)合，如大型商務(wù)機(jī)構(gòu)，設(shè)計(jì)、印刷領(lǐng)域等等 。但是激光打印機(jī)也有其缺點(diǎn)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(jī)容易造成資源的浪費(fèi)，不易實(shí)現(xiàn)環(huán)保 。 同時(shí)，激光打印機(jī) 體積 、 重量 較 大 ，價(jià)錢也相對(duì)的高，在很多實(shí)際打印數(shù)量，速度要求并不高的場(chǎng)合，并不是很適用 。 針式打印機(jī) 針式打印機(jī)是 通過(guò)打印頭的伸縮沖擊色帶實(shí)現(xiàn)打印效果的，其缺點(diǎn)在于 噪聲較高、分辨率較低、打印針易損壞，但近年來(lái)由于技術(shù)的發(fā)展，較大地提高了針式打印機(jī)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(jī)向著專用化、專業(yè)化方向發(fā)展 。目前的針式打印機(jī)在性能方面有了很大的提高。就易用性來(lái)說(shuō)，經(jīng)常需要面對(duì)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(jī)以其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、結(jié)實(shí)、操作方便，適合在長(zhǎng)期負(fù)荷的惡劣環(huán)境，公共場(chǎng)所等對(duì)字跡不十分苛求的場(chǎng)合中使用。 表 不同打印機(jī)性能比較 類型 優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn) 適用環(huán)境 針式打印機(jī) 機(jī)械結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，打印字跡保存時(shí)間長(zhǎng)，價(jià)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(duì)字跡要求不十分苛刻 熱敏打印機(jī) 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(shí)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(jī) 精度高，速度快，噪聲低，打印信息量大，效率高 價(jià)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(jī)的比較分析，由于本設(shè)計(jì)對(duì)打印信息量及速度沒(méi)有很高的要求，因此準(zhǔn)備采用 9 陣針式打印機(jī)，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單字符，圖形的基本打印功能。 3 USB總線概述 USB的開(kāi)發(fā)目的 通用串行總線的開(kāi)發(fā)目的主要基于以下三點(diǎn)考慮： (一 )計(jì)算機(jī)與電話之間的連接：顯然用計(jì)算機(jī)來(lái)進(jìn)行計(jì)算機(jī)通信將是下一代計(jì)算機(jī)基本的應(yīng)用。機(jī)器和人們的數(shù)據(jù)交互流動(dòng)需要一個(gè)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(dú)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(jì)算機(jī)和電話。 (二 )易用性：眾所周知 ,PC 機(jī)的改裝是極 不靈活的。對(duì)用戶友好的圖形化接口和一些軟硬件機(jī)制的結(jié)合，加上新一代總線結(jié)構(gòu)使得計(jì)算機(jī)的沖突大量減少，且易于改裝。但以終端用戶的眼光來(lái)看， PC 機(jī)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(méi)有達(dá)到即插即用的特性， USB 正是在這種情況下問(wèn)世的。 (三 )端口擴(kuò)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(gè)雙向、價(jià)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(kāi)發(fā)。現(xiàn)有的連接只可對(duì)極少設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化，對(duì)于 PC 機(jī)的新的功能部件的添 加需定義一個(gè)新的接口來(lái)滿足上述需要， USB 就應(yīng)運(yùn)而生。它是快速、雙向、同步、動(dòng)態(tài)連接且價(jià)格低廉的串行接口，可以滿足 PC 機(jī)發(fā)展的現(xiàn)在和未來(lái)的需要。 USB設(shè)計(jì)特色 USB 的規(guī)范能針對(duì)不同的性能價(jià)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(diǎn)： (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(wú)關(guān)； ? 自我檢測(cè)外設(shè)，自動(dòng)地進(jìn)行設(shè)備驅(qū)動(dòng)、設(shè)置； ? 動(dòng)態(tài)連接，動(dòng)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(duì)多個(gè)設(shè)備的同時(shí)操作； ? 可同時(shí)操作 127 個(gè)物理設(shè)備； ? 在主機(jī)和設(shè)備之間可以傳輸多個(gè)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(gè)總線帶寬。 (4) 靈活性： ? 直接一系列大小的數(shù)據(jù)包，允許對(duì)設(shè)備緩沖器大小的選擇； ? 通過(guò)指定數(shù)據(jù)緩沖區(qū)大小和執(zhí)行時(shí)間，支持各種數(shù)據(jù)傳輸率； ? 通過(guò)協(xié)議對(duì)數(shù)據(jù)流進(jìn)行緩沖處理。 (5) 健壯性： ? 出錯(cuò)處理 /差錯(cuò)恢復(fù)機(jī)制在協(xié)議中使用； ? 對(duì)用戶感覺(jué)而言，熱插拔是完全實(shí)時(shí)的； ? 可以對(duì)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(shí)現(xiàn)性和完整性； ? 與 PC 機(jī)的即插即用的體系結(jié)構(gòu)的一致； ? 對(duì)現(xiàn)存操作系統(tǒng)接口的良好銜接。 (7) 價(jià)廉物美： ? 以低廉的價(jià)格提供 兆比特率的子通道設(shè)施； ? 將外設(shè)和主機(jī)硬件進(jìn)行了最優(yōu)化的集成； ? 促進(jìn)了低價(jià)格的外設(shè)的發(fā)展； ? 廉價(jià)的電纜和連接頭； ? 運(yùn)用了商業(yè)技術(shù)。 (8) 升級(jí)路徑： ? 體系結(jié)構(gòu)的可升級(jí)性支持了在一個(gè)系統(tǒng)中可以有多個(gè) USB 主機(jī)控制器。 USB系統(tǒng)構(gòu)成 USB 總線由以下 4 個(gè)主要部分組成： ? 主機(jī)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(jī)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(jī)的每一個(gè)層次分別對(duì)應(yīng)設(shè)備的相應(yīng)層次，通過(guò)邏輯通道連接起