专利名称：多功能微型智能字轮打印机的制作方法
技术领域：
本实用新型提供一种多功能微型字轮打印机，它以INTEL8039单片机为核心，由单片机接收、处理，存贮主机发来的信息，再控制字轮打印头(日本EPSON公司41型)打出字符。
目前市场提供的微型打印机有字轮、针式两种。前者缺点为速度慢，完全由主机管理，占用主机机时多，打印时一般要禁止中断，打印一行需要1～2秒时间，要求主机采用秒级定时信号。后者缺点为功耗大，要求电源容量大，其中非智能打印机也有字轮打印机的缺点，且极易损坏打针。智能针式打印机成本较高，有的在多行打印时也要求主机对其频繁管理，现行微打一般不能接收串行数据。
本实用新型的任务是提供一种廉价、多功能智能微打。它具有可靠性高、字符清晰、体积小、成本低、耗电省等优点，不仅能接收、打印并行数据，还能接收打印串行数据。采用压缩存贮技术，提高数据一次性吞吐量，克服某些智能微打一次只能接收打印一行数据，多行打印时主机必须对其频繁管理而影响其他工作的弊病。另外，针对单片机只靠片内定时器不能获得秒级定时信号的缺陷，由本实用新型向主机提供精确的秒信号和一个2.6667兆赫的时钟信号。
本实用新型通过单片机INTEL8039对EPSON字轮打印头(41型)智能化，INTEL8039的特点是具有8位CPU，指令功能较强，成本低，有27根I／O口线，128个RAM单元。一只8位定时计数器，数据总线和地址总线的低8位分时复用，用ALE信号将地址信号低8位打入锁存器中，提供给程序存贮器，通过软件设计，充分发挥单片机的特长和软件功能，针对单片机 8039的功能缺陷和打印工作的轻重缓急，只设置定时器中断。没有使用外部中断，定时器中断总是立刻得到响应，保证了秒信号的实时性和精确性；由于简化了中断服务及使用了高频率晶体，中断服务时间极短，在20～30μS，使中断服务对打印机跟踪检测字轮位置，对接收串行数据等均无影响，保证了正确接收和打印数据。故本实用新型不用扩展接口就可完成检测工作方式，检测数据，接收数据，检测打印机状态、管理、驱动打印、输出时钟等工作。因而，本实用新型既保留了EPSON字轮打印机可靠性高、字符清晰、体积小、成本低、耗电省等优点，又有一般智能微打的特点，还有接收串行数据。数据吞吐量大、输出时钟信号等独特之处。
图1是本实用新型的结构示意图；图2是本实用新型的电气原理图；图3是打印机工作流程图；图4是打印机应用实例以下结合附图对本实用新型做进一步描述。
参照图2，INTEL8039单片机①通过8D锁存器74LS373②锁存单片机地址信号的低8位，地址信号的高三位由单片机P2口的P2.0～P2.2直接提供，此11位地址信号即为程序存贮器③的地址信号，共可选中2048个存贮单元，单片机①的P0口做为数据总线，配合控制线PSEN、单片机便可读出程序存贮器③中的指令並执行之，依设数开关⑦的状态，便可完成规定的动作。
设数开关的状态是通过单片机P2口的P2.3、P1口的P1.0和T1脚(外部事件检测)读入机内的，用户设置不同状态，即可命令打印机完成不同的工作；“001”为自检打印，打出字符对角阵，“101”及“111”为并行接收打印，其中“101”态要求主机以低电平为数据有效信号。“000”、“010”、“011”及“110”态皆为串行接收打印，波特率分别为1390、600、2400及1200。
并行接收时，单片机P1口的P1.2～P1.5做为打印机的数据线，接收主机数据，P1.7和INT做为软件定义的联络线，与主机的两条联络线相接，打印机和主机相互跟随查询对方(见10、11)。主机查到打印机“不忙”就输出数据，建立标志，打印机通过INT脚查到标志，读入数据，並通过P1.7脚输出应答信号、主机收到应答信号就撤去自己建立的标志，完成一个数据的输出和接收，这样周而复始，直到数据块传完为止，这种联络方式对任何八位机、四位机都是适用的。故Z80PIO、INTEL 8255、8155、8243以及6522、单片机的并行口(如INTEL8039、8031的P1口)等都可方便地与之相接，只要求主机定义两条联络线，一为输入、一为输出。
串行接收时，由INT脚查询、接收串行数据，用P1.7脚做联络线，表示串行口的忙闲状态，串行口的波特率由软件延时产生，共分四档，晶体⑧的频率选为8兆而不用通常的6兆是出于以下考虑a可精确产生600～2400标准波特率，b晶体频率高，可缩短中断服务时间，中断服务造成的波特率误差不会影响正确接收数据。
串行数据的帧格式为1位起始位，7位数据位及2位停止位，不用奇偶校验而采用检查和，因而兼容性强，INTEL8251、Z80SIO、单片机8051的串行口都可为发送数据方，发送方也可用定时器和一根输出线组成廉价串行口，由软件发送数据。如接收出错则置一标志(由P1.7输出“1”)主机据此可重发数据。
由于采用两字符只占一存贮单元的压缩存贮技术，单片机内RAM可有114个单元用以存贮228个字符和命令，故本实用新型可一次接收228个字符和命令，然后完全脱离主机逐行打印字符，故一次接收至少可打出212个字符。
P1.0、P1.1分别做为打印头⑥上的电机、电磁铁的驱动输出，经由两级驱动器74LS04④和75452⑤(或 75492)可供出足够的驱动电流。
P2口的P2.5～P2.7作为打印头⑥的状态检测线，读入字轮转动位置，对准字符时驱动电磁铁便可打印出字符。
针对单片机只靠片内定时器不能获得秒级定时信号的缺陷，由本实用新型，向主机提供一个精确的秒信号由单片机①的定时器和一个RAM单元相配合定出秒中断信号，通过P2.4脚输出宽度为9.375μS的负脉冲(中断服务流程见图3－12)。此外，由单片机的T0脚还向主机提供一个2.6667兆赫的时钟信号。
下面提供一个具体应用实例。
参照图4，打印选用串行接收工作方式，开关⑦(参照图1、图2)打成“000”状态，波特率为1390，主机为 INTEL8051，打印机RDY脚(即单片机INT脚)接收8051串行口发送端TXD发来的数据，打印机的STB(即8039的P1.7脚)输出打印机的忙闲状态，打印机提供两路时钟信号，其中SEC(秒号)用于8051外中断定时，CLK(2.6667兆)时钟信号用做8051外部时钟。
权利要求1.一个由INTEL8039单片机①、带8D锁存器74LS373②、2K程序存贮器2716③、两级驱动器74LS04④和75452(或75492)⑤、日本EPSON41型字轮打印头⑥、工作选择开关⑦和晶体⑧组成的多功能微型智能字轮打印机，其特征是既带并行接口，又带串行接口，並且输出精确的秒信号和2.6667兆赫时钟信号。
2.按照权利1规定的多功能微型智能字轮打印机，其特征是用锁存器②锁存单片机①地址信号的低8位，将其提供给程序存贮器③，地址信号的高三位由单片机①P2口的P2.0～P2.2直接提供。
3.按照权利1规定的多功能微型智能字轮打印机 其特征是由单片机①P1口的P1.2～P1.5接收主机並行数据，由P1.7和INT作为联络线；由INT输入主机数据备好信号，由P1.7输出打印机的忙、闲状态和收到数据的应答信号。
4.按照权利1规定的多功能微型智能字轮打印机， 其特征是由单片机①的P1.7脚输出串行口的忙闲状态，由INT脚接收串行数据。串行数据可采用2400、1200、600及1390等档次的波特率。
5.按照权利1规定的多功能微型智能字轮打印机，其特征是由单片机①P2.3、P1.6及T1各脚读入开关⑦的状态，用以选择串、並行接收打印及各种串行波特率。
6.按照权利1规定的多功能微型智能字轮打印机，其特征是由单片机①P2口的P2.5、P2.8及P2.7读入打印头⑥的字轮转动位置，以便正确打印字符。
7.按照权利1规定的多功能微型智能字轮打印机，其特征是由单片机①P1口的P1.0、P1.1脚输出开关信号经由驱动器④、⑤控制打印头⑥的电机和电磁铁动作。
8.按照权利1规定的多功能微型智能字轮打印机，其特征是由单片机①的定时器定出秒信号並由P2.4脚输出之。另外，从T0脚输出一个2.6667兆赫的时钟信号。
9.按照权利1规定的多功能微型智能字轮打印机，其特征是晶体⑧采用8兆振荡频率。
10.按照权利1规定的多功能微型智能字轮打印机，其特征是采用压缩存贮技术，即两个字符共占一个存贮单元，使一次接收至少可打出212个字符。
专利摘要本实用新型公开了一种多功能微型智能字轮打印机。由并行接口、串行接口、秒、信号器组成。它以INTEL8039单片机为核心。其并行接口可与任何八位机、四位机相接；串行口可接收任何串行口发来的串行数据。同时还可向主机提供精确的秒信号和2.6667兆赫的时钟信号。本实用新型打字清晰、可靠性高、功能强、成本低、体积小、耗电省，一次性接收数据量大；最大限度地向主机提供资源，特别适用于单片机测控系统。
文档编号G06K15/02GK2071359SQ90202578
公开日1991年2月13日 申请日期1990年3月2日 优先权日1990年3月2日
发明者张克彦 申请人:张克彦