基于低功耗蓝牙的针式打印机系统设计

摘要

打印机作为一种最常用的输出设备，在人们日常生活中发挥着不可替代的作用。针式打印机凭借其独特的打印方式，在一些特殊行业中无法被其他类型打印机替换。打印机技术的发展十分不平衡，主要的核心技术仍掌握在发达国家手中。我国已逐渐掌握了针式打印机的核心技术，具备一定的自主研发能力。
　　随着电子行业和无线网络的不断发展，人们的生活工作方式也在不断的发生变化，对智能、快捷、方便的无线打印设备的需求也更加的强烈;随着蓝牙技术联盟宣布正式采纳蓝牙4.0核心规范，具有极低的运行和待机功耗的蓝牙技术得到了世界的广泛关注，因此，蓝牙技术在打印机行业也得到了广泛的重视和应用。
　　本课题来源于一个针式打印机开发项目，该打印机的系统设计不再使用传统的单片机和CPLD（复杂可编程逻辑器件）组合的打印控制模块，而是利用单独的一片ARM处理器完成打印系统的控制，内置的蓝牙通信模块使得该打印机能够完美支持蓝牙无线打印。
　　本文首先对针式打印机的各部分结构进行了简单介绍，使读者对打印机的工作原理有一个大致的认识，介绍了Windows系统打印体系及功能、Windows系统下打印机驱动的相关技术和组件以及TI（德州仪器）提供的蓝牙低功耗(BLE)协议。本文着重描述作者在项目中承担的具体工作，包括:
　　(1)微软通用打印机驱动程序的开发;
　　(2)在OSAL系统下完成蓝牙虚拟串口通信程序设计;
　　(3)打印机主控芯片与主机间系统交互的开发，实现通过普通的USB接口完成对打印机主控ARM芯片的控制操作。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 课题的研究背景及意义

1．2 打印机的发展趋势

1．3 蓝牙针式打印机发展现状

1．4 选题来源及主要工作

1．5 本文组织结构

2 针式打印机系统组成设计

2．1 针式打印机的机械组成

2．2 针式打印机的电路组成

2．2．1 驱动与控制电路

2．2．2 检测与复位电路

2．2．3 面板控制与显示电路

2．2．4 接口电路

2．2．5 蓝牙模块电路

2．3 打印机系统软件的设计

2．4 本章小结

3 Windows打印机驱动程序开发

3．1 打印机驱动程序的体系与功能

3．2 打印机假脱机系统

3．2．1 打印假脱机功能及特点

3．2．2 打印假脱机的组件

3．3 打印机驱动程序组件

3．3．1 打印图形动态链接库

3．3．2 打印接口动态链接库

3．4 针式打印机驱动设计

3．4．1 微软通用打印驱动程序

3．4．2 微软通用打印机程序开发

3．4．3 基于GPD描述针式打印机

3．5 本章小结

4 基于蓝牙4．0无线通信的开发

4．1 低功耗蓝牙芯片

4．2 低功耗蓝牙协议

4．2．1 BLE蓝牙协议栈结构

4．2．2 BLE-Stack协议找GAP层

4．2．3 BLE-Stack协议栈GATT层

4．3 蓝牙串口模块的实现

4．3．1 OSAL操作系统

4．3．2 蓝牙串口模块实现

4．4 本章小结

5 基于ARM芯片的系统交互

5．1 ARM芯片引导程序

5．1．1 引导程序介绍

5．1．2 引导程序执行流程

5．1．3 引导程序启动初始化

5．2 引导程序的实现

5．2．1 MAILBOX结构体

5．2．2 引导程序的设计

5．2．3 引导程序交叉编译

5．3 系统交互的实现

5．4 系统测试

5．5 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间参与科研项目情况

致谢