专利名称：带有两个独立缓冲存储器的高速打印控制装置及控制方法
技术领域：
本发明属于打印机控制技术领域，具体涉及一种带有两个独立缓冲存储器的高速打印控制装置及控制方法。
背景技术：
打印控制装置是一种将接收到的打印数据根据指定的打印要求发送到打印机成像部件(激光打印机机芯或者喷墨喷头)从而形成打印文档的控制装置。为了保证成像部件的动作连续性以及弥补打印控制装置的数据接收速度与成像部件的数据输出速度之间的差异，通常的打印控制装置(见图1)都带有一个用于缓冲打印数据的缓冲存储器。在启动成像部件输出打印数据之前，通常的打印控制装置需要先行接收打印数据保存到缓冲存储器中，等到缓冲存储器中保存的打印数据达到一定的容量(如满足打印一页的数据量)后，打印控制装置启动成像部件，将缓冲存储器中的打印数据根据成像部件的输出速度从缓冲存储器中读出并通过数据输出电路发送到成像部件。在将打印数据从缓冲存储器中读出的过程中，为了提高打印速度，通常的打印控制装置会继续从外界接收打印数据并保存到同一个缓冲存储器中。
上述通常的打印控制装置中接收打印数据和输出打印数据使用同一个缓冲存储器，在宽幅打印或者高速打印等打印数据吞吐率很高的情况下，采用这种缓冲存储器结构的打印控制装置就对所使用缓冲存储器的数据接口带宽提出了极高的要求。例如对于打印分辨率为600dpi、2位灰度级、打印速度为300ppm的彩色打印机，打印控制装置接收打印数据的速度和输出打印数据的速度都将达到每秒320M Bytes，如果需要采用接收打印数据和输出打印数据并行进行的方式来保证连续打印的话，由于数据输入电路和数据输出电路同时使用同一个缓冲存储器，缓冲存储器同时作为当前的输入缓冲存储器和当前的输出缓冲存储器，这样缓冲存储器的数据接口的带宽必须达到每秒640M Bytes以上。在现有的技术条件下，要使缓冲存储器的数据接口的带宽达到如此高的速度将受到板卡设计困难、缓冲存储器制造困难、缓冲存储器控制电路复杂以及高速器件相互干扰严重等因素的制约而导致打印控制装置成品率降低，提高了打印控制装置的成本。
图1是通常的采用单一缓冲存储器的打印控制装置中打印数据的接收、缓冲和输出部分的结构框图，其中的缓冲存储器接口控制电路53通过控制信号54和输入/输出数据总线55实现对缓冲存储器51的读/写操作。这种打印控制装置在并行接收打印数据和输出打印数据时，数据接收电路50将接收的打印数据通过缓冲存储器接口控制电路53保存到缓冲存储器51中，与此同时，数据输出电路52通过缓冲存储器接口控制电路53从缓冲存储器51中读取有效的打印数据输出到成像部件。
这种缓冲存储器同时作为输入缓冲存储器和输出缓冲存储器的缓冲存储器控制结构使得缓冲存储器接口控制电路53必须在对缓冲存储器51的读操作和对缓冲存储器51的写操作之间频繁切换，进而导致缓冲存储器接口控制电路53与缓冲存储器之间的控制信号54和输入/输出数据总线55的工作频率必须在单一的缓冲存储器写操作(或者读操作)的工作频率的两倍以上。在高速打印的情况下，这将导致缓冲存储器接口控制电路53、缓冲存储器51以及两者之间的控制信号54和数据总线55必须工作在极高的工作频率，面临高频控制电路设计困难、实际的板卡设计约束过高以及高频器件相互干扰等问题，从而导致实际的打印控制装置成品率降低，进而提高了打印控制装置的成本。
发明内容
本发明的目的在于针对上述采用一个缓冲存储器的打印控制装置存在的缺陷，提供一种能够有效的提高打印速度且成本较低的打印控制装置及控制方法。
本发明的目的是这样实现的一种带有两个独立缓冲存储器的高速打印控制装置，所述打印控制装置带有两个完全独立的缓冲存储器，两个缓冲存储器分别与用于控制将输入的打印数据存入不同的缓冲存储器的输入缓冲选择器和用于控制从不同的缓冲存储器中获得打印数据的输出缓冲选择器连接，用于产生两个用来分别控制独立缓冲选择器的控制信号的控制信号发生器分别与输入缓冲选择器和输出缓冲选择器连接，输入缓冲选择器连接用于接收打印数据的数据接收电路，输出缓冲选择器连接用于输出打印数据的数据输出电路。
进一步来说，上述装置中，所述的输入缓冲选择器包括一个与输入数据接口电路的输出端相连接的单路输入双路输出选择电路，该单路输入双路输出选择电路的输出端与两个独立的缓冲存储器控制电路连接。
所述的输出缓冲选择器包括一个与机芯接口控制电路的输入端相连接的双路输入单路输出选择电路，该双路输入单路输出选择电路的输入端与两个独立的缓冲存储器控制电路连接。
所述的两个完全独立的缓冲存储器的输入端分别与输入缓冲选择器的两个独立的缓冲存储器控制电路连接。
所述的两个完全独立的缓冲存储器的输出端分别与输出缓冲选择器的两个独立的缓冲存储器控制电路连接。
在本发明的打印控制装置中，两个缓冲存储器分别完全独立地与输入缓冲选择器和输出缓冲选择器进行数据传输，两个缓冲存储器之间没有任何控制信号或者数据总线之间的连接。
为了能够在保证打印速度的前提下达到降低对缓冲存储器的带宽要求的目的，本发明所述的打印控制装置的控制方法，包括如下控制过程先将缓冲存储器A(12)作为当前输入缓冲存储器，将第一页的打印数据存入缓冲存储器A(12)中，在接收完第一页的打印点阵数据后，选择缓冲存储器A(12)作为当前输出缓冲存储器，从缓冲存储器A(12)中读出第一页的打印数据输出到成像部件开始打印；在开始输出第一页的打印数据的同时，将缓冲存储器B(15)作为当前输入缓冲存储器，将第二页的打印数据存放到缓冲存储器B(15)中；在完成了第一页的打印数据的输出和第二页的打印数据的输入以后，将缓冲存储器B(15)作为当前输出缓冲存储器，并将缓冲存储器A(12)作为当前输入缓冲存储器，这样从缓冲存储器B(15)中读出第二页的打印数据继续输出并接收第三页的打印数据存入缓冲存储器A(12)中，如此循环，使缓冲存储器A(12)和缓冲存储器B(15)轮流作为当前输入缓冲存储器和当前输出缓冲存储器，直至打印结束。
如上所述，在整个的打印过程中，通过控制信号发生器对于输入缓冲选择器和输出缓冲选择器的控制，缓冲存储器A(12)和缓冲存储器B(15)将轮流作为当前输入缓冲存储器和当前输出缓冲存储器，并且当前输入缓冲存储器在接收一页打印数据输入的过程中不需要同时支持打印数据的输出，而当前输出缓冲存储器在输出一页打印数据的过程中不需要同时支持打印数据的输入。
本发明的效果在于由于采用上述的控制结构以及控制流程，本发明所描述的打印控制装置不仅能够完全满足接受打印数据和输出打印数据并行的打印机不停机高速打印的要求，更重要的是由于采用了两个完全独立的缓冲存储器以及附属的控制机构，每一个缓冲存储器在作为当前输入缓冲存储器接收一页打印数据输入的过程中不需要同时支持打印数据的输出，而在作为当前输出缓冲存储器输出一页打印数据的过程中也不需要同时支持打印数据的输入。这样对于每个缓冲存储器的带宽要求将降低到采用单一缓冲存储器的一半，在很大程度上降低了板卡设计的困难程度，降低了高速器件之间的相互干扰，从而极大提高了打印控制装置的成品率。
图1是通常采用单一缓冲存储器的打印控制装置的结构框图；图2是本发明所述打印控制装置的结构框图；图3是本发明实施例的结构框图；图4是本发明实施例的输入缓冲选择器(11)的电路组成结构框图；图5是本发明实施例的输出缓冲选择器(13)的电路组成结构框图；图6是单路输入双路输出选择电路图；图7是双路输入单路输出选择电路图。
具体实施例方式
下面结合附图和实施例对本发明的具体实施方式
作进一步描述。
图2是本发明所描述的打印控制装置结构框图。其中输入缓冲选择器11通过控制信号61和输出数据总线60控制对缓冲存储器A12的数据输入，输入缓冲选择器11通过控制信号62和输出数据总线63控制对缓冲存储器B15的数据输入，输出缓冲选择器13通过控制信号65和输入数据总线64控制从缓冲存储器A12中的数据读出，输出缓冲选择器13通过控制信号66和输入数据总线67控制从缓冲存储器B15中的数据读出。缓冲存储器A12和缓冲存储器B15之间没有任何的控制信号之间以及数据总线之间的连接，是两个完全独立的缓冲存储器。
图3、图4以及图5描述了本发明的具体实施例。所述具体实施例中的CPU控制系统22能够根据所收集到的打印输出信息和数据输入信息来产生控制信号16控制输入缓冲选择器11选择不同的缓冲存储器A12或者缓冲存储器B15来作为当前输入缓冲存储器，同时产生控制信号17控制输出缓冲选择器13选择不同的缓冲存储器A12或者缓冲存储器B15来作为当前输出缓冲存储器。作为打印控制装置的主控系统，CPU控制系统22能够控制缓冲存储器A12和缓冲存储器B15按照本发明所描述的操作流程轮流作为当前输入缓冲存储器和当前输出缓冲存储器，并且能够保证在任意特定的时刻两个缓冲存储器中一个作为当前输入缓冲存储器而另一个作为当前输出缓冲存储器。
所述打印控制装置通过高速数据输入接口20高速接收打印数据。输入缓冲选择器11通过控制信号71和输出数据总线70控制将接收到的打印数据存入缓冲存储器A12，输入缓冲选择器11通过控制信号72和输出数据总线73控制将接收到的打印数据存入缓冲存储器B15。输出缓冲选择器13通过控制信号75和输入数据总线74控制从缓冲存储器A12中读取打印数据，输出缓冲选择器13通过控制信号76和输入数据总线77控制从缓冲存储器B15中读取打印数据。CPU控制系统22根据打印数据的输出情况和打印数据的接收情况产生控制信号16控制输入缓冲选择器11选择不同的缓冲存储器作为当前输入缓冲存储器，产生控制信号17控制输出缓冲选择器13选择不同的缓冲存储器作为当前输出缓冲存储器。缓冲存储器A12和缓冲存储器B15之间不存在任何的控制信号之间以及数据总线之间的连接，是两个完全独立的缓冲存储器。
图4为本具体实施例的一个关键电路—输入缓冲选择器11的电路组成结构框图。该选择器的核心部分是一个能够根据输入的控制信号16将输入数据接口电路30接收的数据发送到缓冲存储器控制电路A32或者缓冲存储器控制电路B33的单路输入双路输出选择电路31。当输入的控制信号16为高(低)电平时，单路输入双路输出选择电路31将数据发送到缓冲存储器控制电路A32，再由缓冲存储器控制电路A32根据缓冲存储器的接口时序要求通过控制信号71和输出数据总线70将数据发送到缓冲存储器A12。当输入的控制信号16为低(高)电平时，单路输入双路输出选择电路31将数据发送到缓冲存储器控制电路B33，再由缓冲存储器控制电路B33根据缓冲存储器的接口时序要求通过控制信号72和输出数据总线73将数据发送到缓冲存储器B15。根据图4所示的电路结构，当控制信号16为高电平时输入缓冲选择器11将缓冲存储器A12作为当前输入缓冲存储器，当控制信号16为低电平时输入缓冲选择器11将缓冲存储器B15作为当前输入缓冲存储器；或者，当控制信号16为低电平时，输入缓冲选择器11将缓冲存储器A12作为当前输入缓冲存储器，当控制信号16为高电平时，输入缓冲选择器11将缓冲存储器B15作为当前输入缓冲存储器。通过以上方式，实现了对两个缓冲存储器进行选择的功能。
图5为本具体实施例的另一个关键电路—输出缓冲选择器13的电路组成结构框图。所述选择器的核心部分是一个能够根据输入的控制信号17从缓冲存储器控制电路C42或者缓冲存储器控制电路D43中读取打印数据并发送到机芯接口控制电路45进行输出的双路输入单路输出选择电路44。缓冲存储器控制电路C42根据接收到的双路输入单路输出选择电路44的读取数据请求通过控制信号75和输入数据总线74从缓冲存储器A12中读取数据发送到双路输入单路输出选择电路44，缓冲存储器控制电路D43根据接收到的双路输入单路输出选择电路44的读取数据请求通过控制信号76和输入数据总线77从缓冲存储器B15中读取数据发送到双路输入单路输出选择电路44。当输入的控制信号17为高(低)电平时，双路输入单路输出选择电路44的读取数据请求将发送给缓冲存储器控制电路C42，当输入的控制信号17为低(高)电平时，双路输入单路输出选择电路44的读取数据请求将发送给缓冲存储器控制电路D43。根据图5所示的电路结构框图，当控制信号17为高电平时输出缓冲选择器13将缓冲存储器A12作为当前输出缓冲存储器，当控制信号17为低电平时输出缓冲选择器13将缓冲存储器B15作为当前输出缓冲存储器，或者，当控制信号17为低电平时，输出缓冲选择器13将缓冲存储器A12作为当前输出缓冲存储器，当控制信号17为高电平时，输出缓冲选择器13将缓冲存储器B15作为当前输出缓冲存储器。通过以上方式，实现了对两个缓冲存储器进行选择的功能。
图6是本发明单路输入双路输出选择电路图。该电路是利用控制信号16来控制开关驱动器71，而利用控制信号通过反相器70来控制开关驱动器72，这样在控制信号16为高的情况下驱动器71打开而驱动器72关闭，在控制信号16为低的情况下驱动器71关闭而驱动器72打开。这样就实现了对单路输入的双路输出选择。
图7是本发明双路输入单路输出选择电路图。该电路是利用控制信号17来控制开关驱动器80，而利用控制信号通过反相器81来控制开关驱动器82，这样在控制信号17为高的情况下驱动器81打开而驱动器82关闭，在控制信号17为低的情况下驱动器81关闭而驱动器82打开。这样就实现了对双路输入的单路输出选择。
权利要求
1.一种带有两个独立缓冲存储器的高速打印控制装置，其特征在于两个完全独立的缓冲存储器(12、15)分别与用于控制将输入的打印数据存入不同的缓冲存储器的输入缓冲选择器(11)和用于控制从不同的缓冲存储器中获得打印数据的输出缓冲选择器(13)连接，用于产生两个用来分别控制独立缓冲选择器的控制信号(16、17)的控制信号发生器(18)分别与输入缓冲选择器(11)和输出缓冲选择器(13)连接，输入缓冲选择器(11)连接用于接收打印数据的数据接收电路(10)，输出缓冲选择器(13)连接用于输出打印数据的数据输出电路(14)。
2.根据权利要求1所述的带有两个独立缓冲存储器的高速打印控制装置，其特征在于所述的输入缓冲选择器(11)包括一个与输入数据接口电路(30)的输出端相连接的单路输入双路输出选择电路(31)，该单路输入双路输出选择电路(31)的输出端与两个独立的缓冲存储器控制电路(32、33)连接。
3.根据权利要求1或2所述的带有两个独立缓冲存储器的高速打印控制装置，其特征在于所述的输出缓冲选择器(13)包括一个与机芯接口控制电路(45)的输入端相连接的双路输入单路输出选择电路(44)，该双路输入单路输出选择电路(44)的输入端与两个独立的缓冲存储器控制电路(42、43)连接。
4.根据权利要求2所述的带有两个独立缓冲存储器的高速打印控制装置，其特征在于两个完全独立的缓冲存储器(12、15)的输入端分别与输入缓冲选择器(11)的两个独立的缓冲存储器控制电路(32、33)连接。
5.根据权利要求3所述的带有两个独立缓冲存储器的高速打印控制装置，其特征在于两个完全独立的缓冲存储器(12、15)的输出端分别与输出缓冲选择器(13)的两个独立的缓冲存储器控制电路(42、43)连接。
6.一种权利要求1所述高速打印控制装置的控制方法，包括如下控制过程先将缓冲存储器A(12)作为当前输入缓冲存储器，将第一页的打印数据存入缓冲存储器A(12)中，在接收完第一页的打印点阵数据后，选择缓冲存储器A(12)作为当前输出缓冲存储器，从缓冲存储器A(12)中读出第一页的打印数据输出到成像部件开始打印；在开始输出第一页的打印数据的同时，将缓冲存储器B(15)作为当前输入缓冲存储器，将第二页的打印数据存放到缓冲存储器B(15)中；在完成了第一页的打印数据的输出和第二页的打印数据的输入以后，将缓冲存储器B(15)作为当前输出缓冲存储器，并将缓冲存储器A(12)作为当前输入缓冲存储器，这样从缓冲存储器B(15)中读出第二页的打印数据继续输出并接收第三页的打印数据存入缓冲存储器A(12)中，如此循环，使缓冲存储器A(12)和缓冲存储器B(15)轮流作为当前输入缓冲存储器和当前输出缓冲存储器，直至打印结束。
7.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于输入缓冲选择器(11)通过控制信号(71)和输出数据总线(70)控制将接收到的打印数据存入缓冲存储器A(12)；输入缓冲选择器(11)通过控制信号(72)和输出数据总线(73)控制将接收到的打印数据存入缓冲存储器B(15)。
8.根据权利要求6或7所述的控制方法，其特征在于输出缓冲选择器(13)通过控制信号(75)和输入数据总线(74)控制从缓冲存储器A(12)中读取打印数据，输出缓冲选择器(13)通过控制信号(76)和输入数据总线(77)控制从缓冲存储器B(15)中读取打印数据。
9.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于当控制信号(16)为高电平时，输入缓冲选择器(11)将缓冲存储器A(12)作为当前输入缓冲存储器，当控制信号(16)为低电平时，输入缓冲选择器(11)将缓冲存储器B(15)作为当前输入缓冲存储器；或者，当控制信号(16)为低电平时，输入缓冲选择器(11)将缓冲存储器A(12)作为当前输入缓冲存储器，当控制信号(16)为高电平时，输入缓冲选择器(11)将缓冲存储器B(15)作为当前输入缓冲存储器。
10.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于当控制信号(17)为高电平时，输出缓冲选择器(13)将缓冲存储器A(12)作为当前输出缓冲存储器，当控制信号(17)为低电平时，输出缓冲选择器(13)将缓冲存储器B(15)作为当前输出缓冲存储器；或者，当控制信号(17)为低电平时，输出缓冲选择器(13)将缓冲存储器A(12)作为当前输出缓冲存储器，当控制信号(17)为高电平时，输出缓冲选择器(13)将缓冲存储器B(15)作为当前输出缓冲存储器。
全文摘要
本发明属于打印机控制技术领域，提供了一种带有两个独立缓冲存储器的打印控制装置及控制方法。这种打印控制装置带有两个用于存放打印数据的完全独立的缓冲存储器，一个用于控制将输入的打印数据存入不同的缓冲存储器的输入缓冲选择器，一个用于控制数据输出电路从不同的缓冲存储器中获得打印数据的输出缓冲选择器，一个用于分别控制输入/输出缓冲选择器的控制信号发生器，一个用于接收打印数据的数据接收电路，一个用于输出打印数据的数据输出电路。采用本发明的高速打印控制装置对每个缓冲存储器的带宽要求将降低到采用单一缓冲存储器的一半，降低了板卡设计的困难程度，降低了高速器件之间的相互干扰，从而极大地提高了打印控制装置的成品率。
文档编号G06K15/02GK1900920SQ20061008884
公开日2007年1月24日 申请日期2006年7月20日 优先权日2006年7月20日
发明者温晓辉, 刘志红, 陈 峰 申请人:北京北大方正电子有限公司, 北京大学