專利名稱：計(jì)算機(jī)打印機(jī)控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及打印機(jī)控制器，該打印機(jī)控制器省去了計(jì)算機(jī)打印機(jī)對存貯器和單獨(dú)處理控制的需求。
根據(jù)諸如個(gè)人計(jì)算機(jī)(PC機(jī))的常規(guī)計(jì)算機(jī)與打印機(jī)的安排，計(jì)算機(jī)其本身應(yīng)包括了含中央處理單元和一定量的存貯器的中央控制器。它通常都同時(shí)包含統(tǒng)稱為ROM的永久的或只讀的存儲(chǔ)器，以及統(tǒng)稱為RAM的臨時(shí)的或隨機(jī)存取的存儲(chǔ)器。
一臺(tái)典型的接收計(jì)算機(jī)代碼信息的計(jì)算機(jī)打印機(jī)還包括一個(gè)中央處理和一定量的ROM和RAM。打印機(jī)的中央處理單元連接到控制實(shí)際的打印機(jī)機(jī)械部分工作的打印機(jī)驅(qū)動(dòng)器上。
由于打印機(jī)本身不能以接近于計(jì)算機(jī)向打印機(jī)發(fā)送代碼的速度工作，所以在打印機(jī)里也必須擁有重復(fù)的中央處理器和存貯器。因此，打印機(jī)就必須包括用于存儲(chǔ)和檢索那些代碼信息的裝置，以使打印機(jī)在接收到那些代碼信息后略有延時(shí)后的時(shí)刻開始工作。
例如，一臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)的個(gè)人計(jì)算機(jī)能以16MHz的速率在機(jī)內(nèi)處理和從機(jī)中傳輸出信息。但是，一臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)個(gè)人計(jì)算機(jī)所用打印機(jī)的機(jī)械部分的實(shí)際工作速度約在1.2KHz的數(shù)量級。因此，該打印機(jī)的打印機(jī)械部分的工作速度要比計(jì)算機(jī)本身慢1千多倍。所以，為了使打印機(jī)和計(jì)算機(jī)之間建立起有效的通信，對于常規(guī)的計(jì)算機(jī)和打印機(jī)安排其關(guān)鍵在于，應(yīng)先將傳輸過來的編碼的信息存儲(chǔ)在打印機(jī)上，直到能以極慢的1.2KHz的速率打印出來為止。因此，此類常規(guī)打印機(jī)就必須具有先存儲(chǔ)這些編碼的信息，然后再將其打印出來的功能，這樣一來就使常規(guī)打印機(jī)的價(jià)格較為昂貴，特別是當(dāng)它與那些小型個(gè)人計(jì)算機(jī)比較時(shí)更是如此。
本發(fā)明涉及打印機(jī)控制器，該打印機(jī)控制器省去了對在打印機(jī)中存貯器和單獨(dú)處理控制的需求。這種控制器對個(gè)人計(jì)算機(jī)來說，對制造出成本較低的打印機(jī)特別有用。
本發(fā)明的計(jì)算機(jī)控制器極易被現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)所使用，其中，控制器傳統(tǒng)接口裝置聯(lián)到計(jì)算機(jī)上。該打印機(jī)控制器的使用省去了對打印機(jī)本身的存貯器和中央處理的需求，因?yàn)?，控制器本身包括根?jù)計(jì)算機(jī)的命令去控制打印機(jī)的各項(xiàng)功能的裝置、指示打印機(jī)的工作狀態(tài)及當(dāng)打印機(jī)工作時(shí)禁止其它的計(jì)算機(jī)命令的裝置以及指示出何時(shí)打印機(jī)可以接收并執(zhí)行其它的計(jì)算機(jī)指令的裝置。這樣，計(jì)算機(jī)可通過控制器的回饋來獲知何時(shí)打印機(jī)正工作，何時(shí)控制器不許計(jì)算機(jī)上的信息傳到打印機(jī)上。這就省去了對打印機(jī)存貯器的需求，當(dāng)打印機(jī)空閑時(shí)，控制器隨之通知計(jì)算機(jī)，并允許計(jì)算機(jī)上的其它信息傳到打印機(jī)上去。
本發(fā)明的打印機(jī)控制器，對于特別是用在個(gè)人計(jì)算機(jī)上來說，能造出低成本的打印機(jī)。
本發(fā)明的上述和其它的優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)將根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例作更為詳細(xì)的描述。


圖1為根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的與打印機(jī)控制器接口的計(jì)算機(jī)的示意圖。
圖2是圖1的打印機(jī)控制器和打印機(jī)的另一示意圖。
圖3是圖2的打印機(jī)控制器的管腳(針)配置示意圖。
圖4是圖1至圖3的打印機(jī)控制器優(yōu)選實(shí)施命令組圖1示出總地以1表示的計(jì)算機(jī)和總地以9表示的打印機(jī)。計(jì)算機(jī)1具有包括標(biāo)準(zhǔn)的存貯器和中央處理單元的常規(guī)結(jié)構(gòu)。而打印機(jī)9與常規(guī)的打印機(jī)的基本不同在于，它不包括存貯器，但它卻具有一個(gè)使用常規(guī)打印機(jī)存貯器的中央處理器，打印機(jī)9包括總地以13表示的一個(gè)新的控制器。此控制器13消除了對打印機(jī)9內(nèi)存貯器和存貯處理的需求。
關(guān)于控制器13的完整描述將隨后詳細(xì)提供，但是，應(yīng)當(dāng)注意控制器13是通過標(biāo)準(zhǔn)的接口規(guī)約與計(jì)算機(jī)1相連的。該計(jì)算機(jī)包括常規(guī)的接口3，且控制器13包括其自身的接口7，接口3和7通過標(biāo)準(zhǔn)的并行接口電纜5相連。本發(fā)明的一個(gè)重要特征在于，打印機(jī)控制器13是由計(jì)算機(jī)通過其并行接口由軟件直接驅(qū)動(dòng)的。因此，該打印機(jī)適于以常規(guī)打印機(jī)接收數(shù)據(jù)的方式一樣地來接收來自計(jì)算機(jī)的信息。
控制器13處于芯片的形式，該芯片具有一系列在計(jì)算機(jī)與打印機(jī)之間傳輸信息的有效和無效管腳。圖2顯示出每個(gè)具體管腳的功能，圖3則顯示出控制器芯片上具體管腳的配置。
從一個(gè)非常廣的角度來看，本發(fā)明的控制器芯片是以編碼的信息形式將計(jì)算機(jī)的命令傳遞到打印機(jī)上。然后打印機(jī)執(zhí)行每一條命令。然而，由于打印機(jī)各項(xiàng)功能的實(shí)現(xiàn)相對于其接收來自計(jì)算機(jī)的命令要慢許多，并且由于它沒有任何存貯器，因此當(dāng)打印機(jī)執(zhí)行某項(xiàng)操作時(shí)控制器就會(huì)反饋給計(jì)算機(jī)一個(gè)信息告知它打印機(jī)當(dāng)前處于忙的狀態(tài)，并且拒收任何其它的發(fā)送給打印機(jī)的命令。當(dāng)打印機(jī)完成了某項(xiàng)操作后，控制器將會(huì)告訴計(jì)算機(jī)，打印機(jī)已經(jīng)完成其當(dāng)前的任務(wù)并且可以接受來自計(jì)算機(jī)的其它命令。此刻，控制器隨后允許計(jì)算機(jī)將其它命令傳遞給打印機(jī)，然后控制器再次拒收任何其它命令直到打印機(jī)重新處于非忙的狀態(tài)。
圖2顯示出不同的控制管腳區(qū)塊。管腳15區(qū)構(gòu)成從計(jì)算機(jī)向打印機(jī)傳遞計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)總線。這些管腳在實(shí)際控制芯片上被標(biāo)為PD0～PD7，并根據(jù)不同的數(shù)據(jù)值使打印機(jī)翻譯和執(zhí)行不同的命令。下面是一些具體的打印機(jī)數(shù)據(jù)管腳的描述。
管腳區(qū)17代表哪個(gè)管腳被選通。在控制芯片上該管腳標(biāo)以STRB，當(dāng)通過打印機(jī)數(shù)據(jù)管腳PD0～PD7傳輸命令和數(shù)據(jù)時(shí)提供有用的信號。
管腳區(qū)19代表打印機(jī)初始化的管腳。在芯片上此管腳被標(biāo)為INIT。它使控制器進(jìn)入初始化程序。但是，當(dāng)打印機(jī)處于“忙”狀態(tài)時(shí)，初始化程序?qū)⒉粫?huì)出現(xiàn)。
管腳區(qū)21被看做標(biāo)出打印機(jī)“忙”態(tài)的管腳。在控制芯片上此管腳被標(biāo)為BUSY。當(dāng)一條命令被控制器接收并被傳到打印機(jī)上執(zhí)行時(shí)，BUSY管腳則防止其它命令從計(jì)算機(jī)傳輸?shù)酱蛴C(jī)上。
管腳區(qū)23代表被叫作確認(rèn)管腳的管腳。在控制芯片上此管腳被標(biāo)為ACK。當(dāng)打印機(jī)處于非忙狀態(tài)時(shí)，確認(rèn)信號只維持在一個(gè)非常短的時(shí)間內(nèi)，即3.75毫秒的數(shù)量級上，它將通知計(jì)算機(jī)，打印機(jī)可接受命令。
管腳區(qū)25被看做PC選擇管腳的管腳，在芯片上被標(biāo)為PCSL。此管腳使打印機(jī)與計(jì)算機(jī)處于選擇或在線狀態(tài)。此管腳與管腳區(qū)49中標(biāo)為LEDS的管腳結(jié)合，用于指示控制器所處的狀態(tài)。
管腳區(qū)27為紙敏管腳，在芯片上被標(biāo)為SSPE。此管腳必須連接在一個(gè)傳感器上以檢測打印機(jī)走紙裝置上是否有紙。然而，既使當(dāng)此針處于觸發(fā)狀態(tài)時(shí)，打印仍可繼續(xù)進(jìn)行并保證兩次高密度打印模式的第2次打印傳送不會(huì)被中斷。
管腳區(qū)29被看作紙用盡管腳，當(dāng)打印機(jī)無紙時(shí)處于觸發(fā)狀態(tài)。此管腳在芯片上被標(biāo)為PCPE。
管腳區(qū)31為打印頭系列命令管腳，在芯片上這些管腳標(biāo)為HD0～HD11。如圖1所示，打印機(jī)有一個(gè)實(shí)際的打印頭11。該打印頭最好是HD0-HD11的12針的惠普噴墨打印頭。所有這些管腳的觸發(fā)(噴射)時(shí)序都是由計(jì)算機(jī)發(fā)送過來的命令所提供，然后通過控制芯片13處理后去控制噴墨打印頭的工作。
管腳區(qū)33為打印頭馬達(dá)控制管腳，在芯片上被標(biāo)為MA0～MA3。這些管腳輸出一個(gè)波形去控制打印頭的步進(jìn)馬達(dá)。
管腳區(qū)35為走紙馬達(dá)管腳區(qū)，在芯片上標(biāo)為MD0～MD3。這些管腳輸出一個(gè)波形去控制走紙步進(jìn)馬達(dá)。
管腳區(qū)37為初始位傳感管腳，在芯片上標(biāo)為HOME。初始位處于打印機(jī)單元可打印區(qū)的最左邊。無論何時(shí)當(dāng)打印頭通過此位置時(shí)，此針就被觸發(fā)。例如在打印時(shí)，控制器只有在此針為觸發(fā)狀態(tài)時(shí)才知道何時(shí)開始打印。
管腳39為電池低壓傳感管腳，它在芯片上被標(biāo)為BTLO。如果沒有使用交流電源整流器而使用了一段時(shí)間的電池后，則馬達(dá)驅(qū)動(dòng)電壓會(huì)降低。此時(shí)電池低壓傳感管腳指令給控制器電池的電壓在變低。
管腳區(qū)41為高溫傳感管腳，它在芯片上被標(biāo)為HTEM。當(dāng)在電池倉中測到不正常的高溫時(shí)此管腳用于控制停止電池的充電操作。
管腳區(qū)43、45和47代表不同的開關(guān)管腳。具體講，管腳43為選擇開關(guān)管腳，并在芯片上被標(biāo)為SWSE。當(dāng)此管腳為觸發(fā)狀態(tài)時(shí)，則打印機(jī)處于選通或在線狀態(tài)。管腳區(qū)45為行走紙開關(guān)并被標(biāo)為SWLF。在非選通狀態(tài)時(shí)，觸發(fā)此管腳則會(huì)使走紙馬達(dá)向正常方向走紙。當(dāng)控制器處于選通狀態(tài)時(shí)則忽略此信號不管。
管腳區(qū)47為反向走紙開關(guān)管腳，并在芯片上標(biāo)為SWRF。在非選通狀態(tài)時(shí)，當(dāng)此管腳為觸發(fā)狀態(tài)時(shí)則接通走紙馬達(dá)并向相反的方向走紙。當(dāng)控制器處于選通狀態(tài)時(shí)則此信號忽略不管。
管腳區(qū)49、51和53為各種不同的發(fā)光二極管管腳。具體講，管腳區(qū)表示選通LED管腳，如前文所述，它表示打印機(jī)的選通或在線狀態(tài)。該管腳被聯(lián)在發(fā)光二極管上，在芯片上被標(biāo)為LEDS。
管腳區(qū)51為打印機(jī)無紙顯示LED腳管，并在芯片上標(biāo)為LEDP。當(dāng)它處于觸發(fā)狀態(tài)時(shí)，則表示打印機(jī)處于紙用完?duì)顟B(tài)。它也是與一個(gè)發(fā)光二極管相聯(lián)的。
管腳區(qū)53為電池低壓LED管腳。它在芯片上標(biāo)為LEDB并在觸發(fā)狀態(tài)時(shí)表示電池處于低壓狀態(tài)。它也是與一個(gè)發(fā)光二極管相聯(lián)的。
管腳區(qū)57為可充電管腳，并在芯片上標(biāo)為CHRG。當(dāng)此針為觸發(fā)狀態(tài)時(shí)，則能使電池充電。在優(yōu)選的實(shí)施例中，電池將充電14個(gè)小時(shí)或充電直到選通開關(guān)和反向走紙開關(guān)為觸發(fā)狀態(tài)時(shí)才停止。如果在充電時(shí)選通管腳被觸發(fā)，則充電管腳暫時(shí)回到非觸發(fā)狀態(tài)，直到選通管腳在設(shè)定的時(shí)間范圍內(nèi)，例如4秒鐘，重新回到非觸發(fā)狀態(tài)。
管腳區(qū)59為發(fā)聲管腳并在芯片上被標(biāo)為BEEP。此管腳是對打印機(jī)用戶產(chǎn)生聽覺反饋的裝置，通常與發(fā)聲或音樂芯片相聯(lián)接。當(dāng)通過打印機(jī)數(shù)據(jù)管腳PD0～PD7之一發(fā)送命令時(shí)它就被觸發(fā)。
在芯片上標(biāo)為102的管腳區(qū)55是一個(gè)輸出管腳并且當(dāng)每次選通開關(guān)和行走紙開關(guān)管腳被觸發(fā)后，此管腳則在有效和無效之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換。該輸出管腳是為傳真擴(kuò)展模式提供的。
在圖2中沒有示出的其它針可以在圖3的管腳配置中示出。這些具體管腳中包括一個(gè)復(fù)位管腳RESB。此管腳提供了對控制器的整體復(fù)位。當(dāng)觸發(fā)它時(shí)，在控制器中所有的觸發(fā)器將被清零。當(dāng)復(fù)位管腳從有效狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)闊o效狀態(tài)時(shí)，則初始化序列(程序)自動(dòng)開始執(zhí)行。
圖中同時(shí)還提供了標(biāo)為TST1和TST2的測試管腳。當(dāng)這些管腳被觸發(fā)后，管腳控制器某些部分的運(yùn)行也將被相應(yīng)加快。這使得在不致增加大量時(shí)間的情況下可以對控制器進(jìn)行一個(gè)完整的測試。
標(biāo)為OSC稱作外部振蕩器管腳的管腳是用于測試目的的外部時(shí)鐘輸入管腳。還提供了標(biāo)為TP0～TP30的其它測試管腳，且這些管腳都與控制器的各個(gè)內(nèi)部結(jié)點(diǎn)相聯(lián)。這些管腳在工廠對控制器進(jìn)行測試和校驗(yàn)證時(shí)將被用到。
標(biāo)為X1和X2的管腳被接到晶振或諧振器上以驅(qū)動(dòng)內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器。
標(biāo)為DUMY的管腳為空的，它與地相聯(lián)。
標(biāo)為SEL的選擇測試管腳允許對其選擇，以使一組測試管腳通過測試管腳TP14～TP25將信號輸出出去。
正如前邊所述，打印機(jī)控制器13使用的是標(biāo)準(zhǔn)并行接口規(guī)約。從對以上各管腳行為功能的描述中，應(yīng)當(dāng)理解數(shù)據(jù)0～7和選通線是由計(jì)算機(jī)控制的，而忙和確認(rèn)線則是由打印機(jī)控制的。
在并行接口規(guī)約中，一個(gè)數(shù)據(jù)的8位是在同一時(shí)刻發(fā)出的。在忙管腳為觸發(fā)狀態(tài)并指示打印機(jī)正在處理數(shù)據(jù)時(shí)，選通管腳被從觸發(fā)隨之被置為非觸發(fā)狀態(tài)。選通管腳不會(huì)當(dāng)忙管腳為觸發(fā)狀態(tài)時(shí)被觸發(fā)，而忙管腳只有在打印機(jī)沒有執(zhí)行任何動(dòng)作并且準(zhǔn)備接收其它數(shù)據(jù)時(shí)才被置于非觸發(fā)狀態(tài)。當(dāng)處于非忙狀態(tài)時(shí)，則確認(rèn)管腳暫時(shí)處于觸發(fā)狀態(tài)并告知計(jì)算機(jī)打印機(jī)已準(zhǔn)備接收其它的數(shù)據(jù)。
圖4列出了打印機(jī)命令組中的13條命令。它們被分成如下6組初始化當(dāng)初始化命令被送發(fā)到打印機(jī)時(shí)將會(huì)出現(xiàn)下列現(xiàn)象。打印頭先向右邊運(yùn)動(dòng)然后向左直到被初始位傳感器檢測到為止。這將確立打印頭的最左邊的位置，即起始位置。然后走紙馬達(dá)先反方向，再正方向運(yùn)動(dòng)以確保打印紙可以自由移動(dòng)。
打印機(jī)內(nèi)部的所有的內(nèi)部寄存器將被復(fù)位至零。
如果走紙裝置上無紙，則無紙LED將會(huì)閃動(dòng)，無紙信號生效。如果有紙，則有紙LED被觸發(fā)。
寄存器SREG0用于設(shè)置打印頭的水平分辨率。
寄存器SREG1用于設(shè)置進(jìn)紙計(jì)數(shù)，即用來確定打印紙上行間距。
寄存器SREG2用于設(shè)置打印機(jī)的發(fā)光二極管。選擇或在線狀態(tài)，并進(jìn)一步將打印機(jī)置為可打印模式。
寄存器SREG3用于設(shè)置打印噴墨寄存器。
打印打印命令簡單地支配將要在打印機(jī)上被打印出來的數(shù)據(jù)。打印命令通常由走紙裝置回車所終斷并使打印頭返回到初始位置。
在打印頭上，相鄰兩針之間的垂直距離為1/96英寸。然而，由于采用走兩遍才打印一行的方法使得垂直分辨率達(dá)到192DPI。當(dāng)打印完第一遍后，則走紙命令如下文所述使打印紙向上移動(dòng)1/192英寸，然后進(jìn)行第二遍打印。
走紙有四條命令通過打印機(jī)控制打印機(jī)的走紙。FLNFD0和FLNFD1命令是用于正向走紙而RLNFDT0和RLNFD1命令則相應(yīng)地使打印紙反向走紙。
走紙裝置回車正如前邊描述的，CRET命令使打印頭在打印完每行后返回到初始位置。如果打印頭已處于初始位置它將不使打印頭做任何事情。
噴墨和發(fā)聲噴墨和發(fā)聲命令通常在打印機(jī)進(jìn)行正常工作時(shí)不被發(fā)送。噴墨命令可以和寄存器SREG3一起使用去清除堵塞了的打印頭。發(fā)聲命令則如前所述是用于產(chǎn)生聲音來通知使用者。
雖然本發(fā)明的各種優(yōu)選實(shí)施例已在此做了較為詳細(xì)的描述，顯然，對于熟悉本領(lǐng)域技術(shù)的人員來說，在不背離所附權(quán)利要求的范圍或發(fā)明的范圍的前提下可以作出各種修改。
權(quán)利要求
1.一種省去了對打印機(jī)中的存貯器和單獨(dú)處理控制需求的計(jì)算機(jī)打印機(jī)控制器，所說的控制器是通過一個(gè)常規(guī)的接口裝置聯(lián)到計(jì)算機(jī)上，并且包括根據(jù)計(jì)算機(jī)的命令來控制打印機(jī)功能的裝置，用于指示出打印機(jī)功能并在打印機(jī)執(zhí)行某項(xiàng)操作時(shí)而拒絕其它計(jì)算機(jī)命令的裝置以及用于指示出何時(shí)打印機(jī)可以接收并執(zhí)行其它計(jì)算機(jī)命令的裝置。
2.如權(quán)利要求1的計(jì)算機(jī)打印機(jī)控制器，其特征在于以常規(guī)的并行接口與計(jì)算機(jī)相聯(lián)，并具有一個(gè)并行接口，且被計(jì)算機(jī)的軟件驅(qū)動(dòng)。
3.如權(quán)利要求1的計(jì)算機(jī)打印機(jī)控制器，其特征在于所述控制器提供對打印機(jī)的噴墨打印頭操作的控制。
4.如權(quán)利要求3的計(jì)算機(jī)打印機(jī)控制器，其特征在于所述打印機(jī)控制器控制精度的時(shí)序，但不包括控制噴墨打印機(jī)的啟動(dòng)和縱向定位。
5.如權(quán)利要求3的計(jì)算機(jī)打印機(jī)控制器，其特征在于所述控制器提供對噴墨打印機(jī)的馬達(dá)工作的控制。
6.如權(quán)利要求1的計(jì)算機(jī)打印機(jī)控制器，其特征在于所述控制器輸出打印機(jī)狀態(tài)信息。
7.如權(quán)利要求6的計(jì)算機(jī)打印機(jī)控制器，其特征在于所述控制器從打印機(jī)上輸出供紙信息。
8.如權(quán)利要求6的計(jì)算機(jī)打印機(jī)控制器，其特征在于所述控制器輸出打印機(jī)內(nèi)裝電池狀態(tài)的信息。
9.如權(quán)利要求1的計(jì)算機(jī)打印機(jī)控制器，其特征在于所述控制器包括一種從所述控制器到對所述控制器進(jìn)行測試的裝置的連接結(jié)構(gòu)。
全文摘要
一臺(tái)計(jì)算機(jī)打印機(jī)控制器可省去打印機(jī)對于存貯器和單獨(dú)處理控制的需求。此控制器可以通過常規(guī)的接口來連接并按照計(jì)算機(jī)的命令控制打印機(jī)的各項(xiàng)功能。此控制器可以指示打印機(jī)的操作功能并且當(dāng)打印機(jī)執(zhí)行各項(xiàng)操作時(shí)，它可拒絕其它計(jì)算機(jī)控制命令。該控制器也可指示出何時(shí)打印機(jī)可以接收并執(zhí)行這些計(jì)算機(jī)命令。
文檔編號G06F3/12GK1095173SQ9410114
公開日1994年11月16日 申請日期1994年1月28日 優(yōu)先權(quán)日1993年2月2日
發(fā)明者趙舜培 申請人:廣達(dá)科技私人有限公司