微型打印机与FPGA的硬件接口及软件设计
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软件设计在FPGA内部综合生成2个内部存储器，表头数据存储于一个存储器中，对现场采集的数据独立保存于另一个存储器中，根据判别条件，由打印机控制模块分时读出存储器的数据并写入打印机显示。控制系统原理如图4所示。
图4中，mapy模块是按键防抖动模块，clk-conv是时钟分频模块，得到打印控制块和随机存储器所需的时钟。随机存储器SRAM1和SRAM2是利用FPGA内部资源综合生成的，SRAM1中固化好了打印数据的表头数据，只需控制读即可。设计中为了编程方便，仅仅将SRAM2源码稍作修改即生成 SRAM1，实际可以设计ROM代替。SRAM2用来存储打印机前端数据采样与处理单元处理的数据，并在打印控制模块(printer)的控制下，分时送入打印机缓存。打印控制模块是核心，它不仅查询打印机的工作状态，控制打印机打印缓冲区数据，还负责读出SRAM中的数据，并写入打印机。
2．3 系统功能仿真与分析
微型打印机控制块(图4中printer块)的功能仿真图如图5所示。clk是系统时钟，busy，ack，stb，dout是微型打印机的并行接口信号，currem_state表示工作时状态之间的转换关系。由图可以看到，当busy=O时，状态sO进入s1，系统对stb置位后，数据由dout输出，状态转移到s2，s2有足够的延时；当ack为低电平时，状态转移回到s0状态，等待下一次数据传输。实际上数据在s1状态时就应该输出，但是图中所示却在s2状态开始时输出，这是因为设计有限状态机时，采用的是莫尔状态机的基本思想，它属于异步输出状态机，输出仅仅为当前状态的函数，所以这类状态机在输入发生变化时还需要下一个时钟的到来。打印机实际打印效果如图6所示。
3 结语
利用VHDL硬件描述语言设计系统软件，通过FPGA控制微型打印机工作。本微型打印机与FPGA组成打印系统后，FPGA将显示数据写入FPGA内部设计的SRAM中，FPGA与微型打印机进行数据交换后，将欲打印数据读出并与控制命令一起按打印顺序送到微型打印机打印缓冲区中，完成打印输出。设计的打印系统携带方便，实时性高。
本文引用地址：https://www.eepw.com.cn/article/191405.htm
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