基于双缓存的大幅面绘图机接口单元设计

摘要

在整个绘图机系统中，需要绘制的图像信息一般都存放在主机端，绘图机必须得到这些图像信息才能绘制出所需要的图像。而绘图机接口单元就是主机和绘图机的纽带，它负责接收主机应用程序处理过的图像数据和控制命令并发送给绘图机相应的控制器，从而完成图像的打印工作。所以，绘图机接口单元是绘图机的重要组成部分，它的传输效率直接决定了整个绘图机性能。 因为要打印的图像的数据量比较大，为了保证打印头在打印过程中的连续性，不会出现因数据没有准备好而等待的现象，必须对打印机的接口单元进行综合考虑。论文在分析彩色喷墨绘图机的工作原理以及组成结构的基础上，针对大幅面喷墨绘图机中接收主机数据与数据打印需要并行工作的问题，提出了一种基于双缓存的大幅面彩色喷墨绘图机接口单元的改进方案，并对其软硬件设计做了详细的阐述。 硬件设计部分主要完成了基于CY7C68013的USB接口和基于AT9lRM9200的以太网接口设计，特别是实现了接收数据的双缓存系统，保证了两个接口的协调工作，实现了接收数据与打印数据的并行工作。整个控制时序使用Verilog HDI语言和CPLD进行了实现。 软件设计部分主要包括固件程序和USB驱动程序等工作。在固件设计部分，完成了CY7C68013USB接口从FIFO模式下的固件设计和AT91RM9200以太网接口的固件设计；在驱动程序设计部分，首先引入EZ—USB通用设备驱动程序开发模型，然后具体介绍了本系统中驱动程序的设计过程。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1绘图机应用现状

1.2绘图机接口单元

1.3论文的来源及主要工作

第二章USB及以太网技术简介

2.1 USB技术简介

2.1.1 USB通信流程

2.1.2 USB的数据传输类型

2.2以太网技术简介

2.2.1 TCP/IP协议族简介

2.2.2以太网报文的封装和解析

2.2.3 ARP网络寻址

2.2.3 IP协议与ICMP消息

2.2.4 UDP数据报

第三章硬件设计

3.1总体方案设计

3.1.1绘图机的组成和工作原理

3.1.2绘图机接口单元总体方案设计

3.2接口单元详细方案设计

3.2.1详细方案设计

3.2.2主要芯片介绍

3.3输入模块设计

3.3.1 USB接口设计

3.3.2以太网接口设计

3.3.2 USB接口和以太网接口的切换

3.4双缓存模块的设计

3.5输出模块设计

3.6其他电路设计

3.6.1电源电路设计

3.6.2复位电路设计

第四章固件及驱动程序设计

4.1 CY7C68013固件设计

4.1.1固件框架

4.1.2数据传输的实现

4.2 AT91RM9200固件设计

4.3 USB驱动程序设计

4.3.1 EZ-USB通用设备驱动程序

4.3.2驱动程序引导固件下载

第五章结束语

致谢

参考文献

在读期间研究成果