专利名称：打印机的制作方法
技术领域：
本发明涉及打印机，特别涉及一种应用铁电存储器作为其数据存储器的打印机。
背景技术：
现有的打印机存储系统中，通常选用作为数据存储器的有闪存存储器(Flash)以 及电可擦除可编程存储器(EEPROM)作为数据存储器，但它们都存在无法克服的缺点和不 足。 如图l所示，目前常用的方案是采用电可擦除可编程存储器(EEPROM)作为数据存 储器连接打印机的微处理器(CPU)，需要八条数据总线(DATABUS)、十六条地址总线(ADDR BUS)和三条控制总线，连线复杂，功耗大，运行成本高。 闪存存储器(Flash)由英特尔公司于1988年首先开发出来，它是采用或非型闪存 存储器(NOR Flash)技术，它彻底改变了原先由可擦除可编程存储器(EPROM)和电可擦除 可编程存储器(EEPROM) —统天下的局面。紧接着，1989年，东芝公司发表了与非型闪存存 储器(NAND Flash)结构，强调降低每比特(bit)的成本，更高的性能，并且像磁盘一样可以 通过接口轻松升级。 或非型闪存存储器(NOR Flash)的特点是应用程序可以直接在其闪存存储器 (Flash)的内部运行，不必再把代码读到随机存取存储器(RAM)中。但是很低的写入和擦除 速度大大影响了它的性能。 与非型闪存存储器(NAND Flash)结构能提供极高的存储单元密度，并且写入和擦 除的速度也很快，应用与非型闪存(NAND)闪存的困难在于闪存存储器(Flash)的管理和特 殊的系统接口。 但不管哪种(Flash)存储器件，其写入操作只能在空的或已擦除的单元内进行， 所以在大多数情况下，进行写入操作之前必须先执行擦除。 所以，寻找一种写入时像随机存取存储器(RAM) —样快捷方便，而又像只读存储 器(ROM)那样具有非易失性的存储器件，来替代(Flash)存储器作为数据存储器，显得尤为重要。 以前打印机在满足要求的前提下，为降低成本，通常选用(Flash)存储器作为存 储器件，每次打印机新收到的信息，在存入(Flash)存储器之前，先要擦除原有的内容，擦 除是以扇区为单位进行的，每擦除一个扇区，耗时15ms。这一过程对于以前与打印机配套使 用的低速、低信息量的主机设备是没有问题的，但在新客户配套使用的高速设备中使用时， 经常会发生数据丢失现象。
发明内容
为了解决上述现有技术存在的问题，特别是数据容易丢失的现象。本发明提供一 种打印机，采用铁电存储器作为数据存储器，写入时像随机存取存储器(RAM) —样快捷方 便，又像只读存储器(ROM)那样具有非易失性，铁电存储器的安装简化了打印机系统设计，提高了打印机系统的可靠性和稳定性。 打印机，包括存储部分和微处理器，其特点是，所述存储部分采用铁电存储器作为 数据存储器存储打印机的各种信息，快捷迅速而又具有非易失性。 所述铁电存储器通过信号线与所述微处理器连接，其中，铁电存储器的写保护功 能引脚、串行时钟引脚和1/0端口通过三条信号线连接分别连接至所述微处理器对应的功 能端口。 应用上述铁电存储器的打印机系统包括硬件层、驱动层和打印处理层，它们包括 的功能模块及连接关系如下所述 所述硬件层包括上述铁电存储器、微处理器等电子元器件，硬件层对应连接驱动层。 所述驱动层包括显示模块、电机驱动模块、打印头驱动模块、串口驱动模块和铁电 存储器驱动模块，所述显示模块设置有缺纸告警灯、温度检测灯、重复打印按钮、巻纸按钮 和上盖状态显示灯。 所述硬件层对应连接所述驱动层的每个功能模块，所述串口驱动模块还对应连接 所述铁电存储器驱动模块。 所述打印处理层包括应用层和打印管理层，所述应用层模块的输出端连接打印管理层。 所述铁电存储器驱动模块和串口驱动模块的输出端分别连接应用层模块的输入 端，所述应用层模块的输出端连接打印管理层。 所述硬件层中的显示模块、电机驱动模块和打印头驱动模块的输出端分别对应连 接打印管理层，各个动作程序的信号传输给所述打印管理层，通过所述打印管理层执行打 印机的各个动作。 应用所述铁电存储器的打印机系统的运行流程简述如下
开始打印设备初始化，状态检测，检测状态是否正常。 否，进行状态错误处理，返回状态检测程序；是，进行下一步按键检测程序。
按键检测如果错误，执行按键处理步骤，然后返回状态检测程序；如果正确，进
行下一步行处理标志检测。
行处理标志检测行处理标记正确，直接进入后续的打印行缓冲区内容程序；行
为处理标记错误，进行下一步步骤一打印模式判断程序。
是否为缓冲带空是，返回状态检测程序；否，进行读数据程序。
读数据程序后，是否为控制命令是，进行命令解析程序，再返回状态检测程序； 否，进入写入行打印缓冲区，再检查行打印缓冲区是否写满，最后到打印行缓冲区内容程 序，然后返回至最初的状态检测程序。
本发明的有益效果是 本发明应用的铁电存储器与常规应用的电可擦除可编程存储器相比存在的优点 还体现在以下几个方面 (1)铁电存储器可以以总线速度写入数据，而且在写入后不需要任何延时等待，数 据送到铁电存储器，直接写到具体的单元地址；而电可擦除可编程存储器在写入后一般要 5 10ms的等待数据写入时间。
(2)铁电存储器有近乎无限次的写入寿命，一般的电可擦除可编程存储器只有十万次到一百万次的写入寿命。 (3)电可擦除可编程存储器的慢速和大电流写入使其需要高出铁电存储器2500倍的能量去写入每个字节，功耗大。 由于铁电存储器有以上优点，其特别适合于那些对数据采集、写入时间要求很高的场合，而不会出现数据丢失，其可靠的存储能力也让使用者可以放心的把一些重要资料存储于其中，其近乎无限次写入的使用寿命，使其非常适合担当重要系统里的暂存记忆体，用来在于系统之间传输各种数据，供各个子系统频繁读写。 本发明采用铁电存储器作为打印机的数据存储器，记录信息方便快捷而又具有非易失性，铁电存储器仅通过三条信号线与打印机内的微处理器连接，简化了以前的复杂连线系统，节省了功耗，降低了成本，提高了打印机的可靠性和稳定性。
图1为目前打印机常用的方案示意图。 图2为本发明的结构框图。 图3为本发明实施例的电路原理图。 图4为本发明的内部主要功能模块的连接示意图。 图5为本发明的流程示意图。
具体实施例方式以下结合附图和具体实施方式
来进一步说明本发明； 参看图2，本发明打印机包括存储器和微处理器02，其特点是，所述存储器采用铁电存储器01作为打印机的数据存储器，铁电存储器01不需要定时更新，掉电后数据能够继续保存，速度快而且不容易写坏。 铁电存储器Ol的写保护功能引脚011、串行时钟引脚012及1/0端口 013通过三条信号线分别对应连接微处理器02的地址线端口 021、地址线端口 022、地址线端口 023，通过所述方式即可将铁电存储器Ol与微处理器02连接并应用于打印机，所述打印机采用铁电存储器01作为打印机的数据存储器，记录信息方便快捷而又具有非易失性，提高了打印机的可靠性和稳定性。
实施例 参看图3， 一种打印机，采用型号为FM24C64的铁电存储器和STC89C58RD型号单片机，所述STC89C58RD型号单片机作为打印机的微处理器，铁电存储器FM24C64 —侧的引脚AO端、Al端、NC端与GND端并联接地，另一侧的引脚VCC端接电源端，写保护功能引脚WP引脚通过信号线WP连接所述微处理器STC89C58RD的地址线AD2端，串行时钟CLK引脚通过信号线SCLK连接微处理器STC89C58RD的地址线AD1端，接口 I/O端通过信号线SDAT连接微处理器STC89C58RD的地址线ADO端；写保护功能引脚WP、串行时钟CLK引脚及接口 1/0端分别接阻值均为4. 7k欧姆的的上拉电阻Rl、 R2及R3到+5乂，工作电源VCC也为+5V，写保护功能引脚WP对应连接电阻Rl，串行时钟CLK引脚对应连接电阻R2，接口 I/O端对应连接电阻R3，通过上拉电阻R1、R2及R3来提高输出电平，从而提高芯片输入信号的噪声容限，增强抗干扰能力。 图3中，电容CI与引脚XI的公共端和电容C2与引脚X2的公共端之间连接有晶体振荡元件Y，电容CI、电容C2与晶体振荡元件Y共同构成一个晶体振荡器，其产生的振荡信号通过微处理器STC89C58RD右侧的引脚XI与X2送入，作为微处理器的时钟信号CLK，振荡频率由晶体振荡元件Y本身的参数决定。 铁电存储器FM24C64仅通过三条信号线即与微处理器STC89C58RD相连接，而在以前使用电可擦除可编程存储器EEPROM作为数据存储器时，使用的数据线通常需要二十几条，可见，应用铁电存储器FM24C64有效简化了打印机系统的连线设计，使得成本也相应降低。其优点还体现在，以前使用的电可擦除可编程存储器EEPROM的存储速度为lOms，重复存储次数仅100万次以内，而使用铁电存储器FM24C64的存储速度为2-5us，重复存储次数IO万亿次以上，接近无限。 铁电存储器FM24C64采用串行通信的方式，仅使用一条数据线。数据传输时，是按照次序一位一位的传送，传送完八位即完成了一个字节的传送。 铁电存储器FM24C64使用两线协议，记忆体以两线总线速度来执行读写操作，铁电存储器FM24C64与电可擦除可编程存储器EEPROM不同，它不必等写周期出现就可以把自身置在一个等待状态。 一个新的数据交换周期来到时，另外一个操作已经完成。与电可擦除可编程存储器EEPROM相比较，铁电存储器FM24C64的快速性与高擦写次数是电可擦除可编程存储器EEPROM无法比拟的。 参看图4，应用铁电存储器的打印机系统包括硬件层、驱动层2和打印处理层3，所述硬件层包括硬件层模块11 ;所述驱动层2包括铁电存储器驱动模块21、串口驱动模块22、打印头驱动模块23、电机驱动模块24和显示模块25，所述串口驱动模块22的输出端连接铁电存储器驱动模块21的输入端；所述打印处理层3包括应用层模块31和打印管理层模块32，所述应用层模块31的输入端连接打印管理层32的输入端。 其中，所述硬件层模块11引出五个输出端口 ，所述五个输出端口分别与驱动层2中的铁电存储器驱动模块21、串口驱动模块22、打印头驱动模块23、电机驱动模块24和显示模块25的输入端对应连接；所述铁电存储器驱动模块21和串口驱动模块22的输出端分别对应连接打印处理层3中的应用层模块31的输入端，所述应用层模块31的输入端连接打印管理层模块32 ;所述打印头驱动模块23、电机驱动模块24和显示模块25的输出端分别对应连接所述打印管理层模块32。各个动作程序的信号传输给所述打印管理层模块32，通过所述打印管理层模块命令执行打印机的各个动作。 所述驱动层2中的显示模块25设有上盖状态显示灯，巻纸按钮，重复打印按钮，状态显示灯，温度检测功能指示灯和缺纸告警显示灯。 参看图5，本发明应用铁电存储器的打印机的运行流程程序简述如下
开始打印设备初始化，状态检测，检测状态是否正常。 否，进行状态错误处理，返回状态检测程序；是，进行下一步按键检测程序。
按键检测如果错误，执行按键处理步骤，然后返回状态检测程序；如果正确，进
行下一步行处理标志检测。 行处理标志检测行处理标记正确，直接进入后续的打印行缓冲区内容程序；行为处理标记错误，进行下一步步骤_打印模式判断程序。
是否为缓冲带空是，返回状态检测程序；否，进行读数据程序。 读数据程序后，是否为控制命令是，进行命令解析程序，再返回状态检测程序；否，进入写入行打印缓冲区，再检查行打印缓冲区是否写满，最后到打印行缓冲区内容程序，然后返回至最初的状态检测程序。 本发明的打印机换用铁电存储器以后，新工作程序与以前用的电可擦除可编程存储器的旧程序相比，最大的优点是存储重复打印数据前没有扇区擦除处理，写入后不需要任何延时等待，数据送到铁电存储器，直接写到具体的单元地址，铁电存储器有近乎无限次的写入寿命。 经过实验得出，应用铁电存储器的本发明打印机，其存储速度为2-5us，重复存储次数达10万亿次以上，接近无限。并且简化了打印机系统以前复杂的连线设计，节省了功耗、成本、空间，同时增加了整个系统的可靠性。 综上所述，本发明采用铁电存储器作为打印机的数据存储器，与微处理器的连接简化了数据线的设计，降低了成本；记录信息方便快捷而又具有非易失性，提高了打印机的可靠性和稳定性。 以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
权利要求
打印机，包括打印机本体，打印机本体内设有微处理器(02)和存储部分，其特征在于，所述存储部分采用铁电存储器(01)作为打印机系统的数据存储器，所述铁电存储器(01)的写保护功能引脚(011)、串行时钟引脚(012)及I/O端口(013)通过三条信号线分别连接至微处理器(02)对应的地址线端口(021)、地址线端口(022)及地址线端口(023)。
2. 根据权利要求1所述的一种打印机，其特征在于，所述打印机包括硬件层、驱动层(2) 和打印处理层(3)，所述硬件层包括硬件层模块(ll)，所述驱动层(2)内置有铁电存储 器驱动模块(21)、串口驱动模块(22)、打印头驱动模块(23)、电机驱动模块(24)和显示模 块(25)，所述打印处理层(3)包括应用层模块(31)和打印管理层模块(32);所述硬件层模块(11)的引出五个输出端口分别与铁电存储器驱动模块(21)、串口驱 动模块(22)、打印头驱动模块(23)、电机驱动模块(24)和显示模块(25)的输入端对应连 接，所述串口驱动模块(22)的输出端对应连接铁电存储器驱动模块(21)的输入端，所述铁 电存储器驱动模块(21)和串口驱动模块(22)的输出端分别对应连接打印处理层(3)中的 应用层模块(31)的输入端，所述应用层模块(31)的输入端连接打印管理层模块(32)，所述 打印头驱动模块(23)、电机驱动模块(24)和显示模块(25)的输出端分别对应连接所述打 印管理层模块(32)。
全文摘要
本发明公开了一种打印机，包括打印机本体，其特点是，它的数据存储部分采用铁电存储器代替以往打印机常用的随机存取存储器或闪存存储器作为打印机的数据存储器。所述铁电存储器通过串行时钟线、串行数据/地址线和写保护线三类信号线与打印机内的微处理器对应连接，并通过所述微处理器控制。本发明的有益效果是，采用铁电存储器作为打印机的数据存储器，记录信息方便快捷而又具有非易失性，并且通过铁电存储器的使用，简化了系统设计，降低了成本，提高了打印机的可靠性和稳定性。
文档编号B41J29/393GK101704318SQ200910196799
公开日2010年5月12日 申请日期2009年9月30日 优先权日2009年9月30日
发明者吴齐霖, 周伟群, 白三山 申请人:上海文安电脑技术有限公司