基于FPGA 与VHDL 的微型打印机的驱动设计

摘 要：为了取代传统利用单片机驱动微型打印机，使用Alt era 公司的FPGA 芯片EP3C25Q240C8N 设计驱动打印机的硬件控制电路，并正确控制微型打印机的工作时序。软件使用硬件描述语言VH DL 实现对微型打印机的时序控制，并通过Quar tus 软件平台下载到FPGA 调试通过，证明该方法行之有效，完全可以取代传统利用单片机来驱动微型打印机，且抗干扰性好，可靠性高，具有较强的可移植性。

　　0 引 言

　　FPGA 即现场可编程逻辑阵列。是在CPLD 的基础上发展起来的新型高性能可编程逻辑器件。FPGA的集成度很高，其器件密度从数万门到数千万门不等，可以完成极其复杂的时序与组合逻辑电路功能,适用于高速、高密度的高端数字逻辑电路设计领域。新一代的FPGA 甚至集成了中央处理器( CPU ) 或数字处理器( DSP) 内核，在一片FPGA 上进行软硬件协同设计，为实现片上可编程系统( SOPC) 提供了强大的硬件支持。对微型打印机的驱动，传统方法是使用单片机是实现对其的时序控制。随着FPGA 在各领域的普及使用，以及对微型打印机的需要，因此要实现FPGA 对微型打印机的时序控制。

　　当前各ASIC 芯片制造商都相继开发了用于各自目的的HDL 语言，但是大多数都为标准化和通用化。惟一被公认的是美国国防部开发的VHDL 语言，它已成为IEEE ST D_1076 标准。另外从近期HDL语言发展的动态来看，许多公司研制的硬件电路设计工具业都逐渐向VHDL 语言靠拢，使得他们的硬件电路设计工具也能支持VHDL 语言。

　　VHDL 语言可以支持自上而下和基于库的设计方法，而且还支持FPGA 的设计。

　　1 微型打印机简介

　　RD DH 型微型打印机采用热敏加热点阵打印方式，是一款体积小，打印速度快的打印输出设备。该型打印机可采用标准并行接口，RS 232 串行接口，T TL电平串口，485 接口，USB 接口，打印速度达到50 m/ s,分辨率为8 点/ mm，384 点/ 行，打印纸张采用57 mm热敏纸。可打印国标一、二级汉字库中全部汉字和西文字、图标共8 178 个。微型打印机并行接口与CENTRONICS标准接口兼容，可直接由微机并口或单片机控制。其26 线双排插座引脚序号如图1 所示。此26 个并口各引脚信号定义如表1 所示。

图1 双排插座引脚序号

表1 微型打印机26 并口各引脚定义