本文關(guān)鍵詞：基于STM32系列ARM Gortex-M3微控制器的微型熱敏打印機(jī)固件開發(fā)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：ARM Cortex-M3處理器是行業(yè)領(lǐng)先的32位處理器,它不僅擁有優(yōu)秀的計算能力、快速的響應(yīng)能力和卓越的穩(wěn)定性,而且還滿足實際環(huán)境中對低功耗、高性能的需求,已廣泛應(yīng)用在較高實時性的場景中。ST意法半導(dǎo)體公司的STM32系列ARM Cortex-M3微控制器是基于ARM Cortex-M3內(nèi)核高性能、低成本、低功耗的嵌入式應(yīng)用微控制器,目前已廣泛應(yīng)用在諸如電機(jī)驅(qū)動、簡單工控、汽車系統(tǒng)、小型打印機(jī)等嵌入式領(lǐng)域。在美國、日本以及一些其他經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國家熱敏打印技術(shù)起步早,其產(chǎn)品應(yīng)用廣泛,更新較快,而且熱敏打印技術(shù)也不斷提升。熱敏打印技術(shù)在國外應(yīng)用十分廣泛,涉及社會的多個方面,包括各種POS銷售終端、加油站、水電收費(fèi)、賓館旅游、郵政等。相對一些發(fā)達(dá)國家,我國的熱敏打印技術(shù)研發(fā)并不算晚,但曾一度發(fā)展緩慢,近些年我國微型熱敏打印機(jī)產(chǎn)品生產(chǎn)有了快速的發(fā)展,隨著國內(nèi)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展,各個領(lǐng)域在信息打印方面的需求不斷增多,我國的熱敏打印技術(shù)會日臻成熟,微型熱敏打印機(jī)產(chǎn)品也將擁有廣闊的市場前景。實現(xiàn)微型熱敏打印機(jī)的產(chǎn)品化,固件是不可或缺的一部分,本文的主要工作是在基于STM32系列ARM Cortex-M3微控制器的開發(fā)板上,實現(xiàn)一套完整的微型熱敏打印機(jī)固件。論文首先結(jié)合項目背景和目前國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀,介紹論文要解決的主要問題,從可行性、功能性、非功能性等角度進(jìn)行需求分析。開發(fā)的固件是燒寫到開發(fā)板STM32 ARM Cortex-M3微控制器的一段程序,可稱之為一個系統(tǒng)。遵循系統(tǒng)設(shè)計的實用性原則、穩(wěn)定性原則、實時性原則、可擴(kuò)展性原則,本固件系統(tǒng)設(shè)計為包括驅(qū)動層、系統(tǒng)層、應(yīng)用層的三層次架構(gòu)。驅(qū)動層負(fù)責(zé)底層硬件設(shè)備的驅(qū)動實現(xiàn)。系統(tǒng)驅(qū)動層的設(shè)備驅(qū)動模塊包括LED燈控制模塊、步進(jìn)電機(jī)控制模塊、打印頭控制模塊等。驅(qū)動層對外提供統(tǒng)一的接口,以實現(xiàn)系統(tǒng)的設(shè)備無關(guān)性,即系統(tǒng)應(yīng)用層覺察不到底層驅(qū)動設(shè)備的變更。系統(tǒng)層實際上是一個簡單的任務(wù)調(diào)度系統(tǒng)。為了保證系統(tǒng)的實時性,系統(tǒng)層采用搶占式的任務(wù)調(diào)度機(jī)制,即高優(yōu)先級的任務(wù)可以隨時搶占低優(yōu)先級的任務(wù)。系統(tǒng)層為應(yīng)用層提供任務(wù)調(diào)度接口,應(yīng)用層創(chuàng)建任務(wù)(系統(tǒng)層提供)后,可以調(diào)用系統(tǒng)層的休眠任務(wù)、掛起任務(wù)、恢復(fù)任務(wù)等API函數(shù)接口實現(xiàn)任務(wù)間的切換,而不用關(guān)心任務(wù)切換的具體實現(xiàn)。應(yīng)用層調(diào)用驅(qū)動層和系統(tǒng)層提供的API接口,實現(xiàn)整個打印流程的控制,是固件的核心部分。應(yīng)用層包括數(shù)據(jù)接收模塊、指令解析模塊、指令執(zhí)行模塊、異常處理模塊四個模塊。從數(shù)據(jù)接收,到指令解析,再到打印執(zhí)行,整個打印流程的控制都由應(yīng)用層負(fù)責(zé),應(yīng)用層性能直接影響著系統(tǒng)的穩(wěn)定性。本固件開發(fā)過程中還完成了指令集的設(shè)計和字庫燒寫子系統(tǒng)的實現(xiàn)。測試時,分別從功能、異常、性能三方面對固件進(jìn)行測試,測試結(jié)果為本固件實現(xiàn)了指令集中的所有指令,運(yùn)行時基本不存在異常,打印效率是高效的。論文完成時,本固件已投入使用超過三個月,運(yùn)行良好。
【關(guān)鍵詞】：STM32 Cortex-M3 微控制器 熱敏打印機(jī) 固件
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TP334.8
【目錄】：

• 摘要10-12
• Abstract12-14
• 第1章 緒論14-19
• 1.1 項目背景14-15
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀15-16
• 1.3 解決的主要問題16-17
• 1.4 本文的主要工作17
• 1.5 論文的組織結(jié)構(gòu)17-19
• 第2章 需求分析19-25
• 2.1 行性分析19-21
• 2.1.1 技術(shù)可行性19-21
• 2.1.2 經(jīng)濟(jì)可行性21
• 2.2 功能性需求分析21-23
• 2.3 非功能性需求分析23-25
• 第3章 系統(tǒng)設(shè)計25-40
• 3.1 系統(tǒng)設(shè)計原則25-26
• 3.1.1 實用性原則25
• 3.1.2 穩(wěn)定性原則25-26
• 3.1.3 實時性原則26
• 3.1.4 可擴(kuò)展性原則26
• 3.2 架構(gòu)設(shè)計26-29
• 3.2.1 部署架構(gòu)27-28
• 3.2.2 系統(tǒng)架構(gòu)28-29
• 3.3 功能設(shè)計29-37
• 3.3.1 驅(qū)動層功能設(shè)計29-31
• 3.3.2 系統(tǒng)層功能設(shè)計31-32
• 3.3.3 應(yīng)用層功能設(shè)計32-37
• 3.4 指令集設(shè)計37-40
• 3.4.1 格式概述37-38
• 3.4.2 指令詳解38-40
• 第4章 系統(tǒng)實現(xiàn)40-55
• 4.1 開發(fā)環(huán)境40
• 4.1.1 軟件環(huán)境40
• 4.1.2 硬件環(huán)境40
• 4.2 驅(qū)動層實現(xiàn)40-49
• 4.2.1 LED燈控制模塊40-41
• 4.2.2 撥碼開關(guān)控制模塊41-42
• 4.2.3 傳感器控制模塊42-43
• 4.2.4 定時器控制模塊43-44
• 4.2.5 按鍵控制模塊44
• 4.2.6 切刀控制模塊44-45
• 4.2.7 步進(jìn)電機(jī)控制模塊45-47
• 4.2.8 打印頭控制模塊47-48
• 4.2.9 串口控制模塊48-49
• 4.2.10 其它49
• 4.3 系統(tǒng)層實現(xiàn)49-50
• 4.3.1 內(nèi)部實現(xiàn)49-50
• 4.3.2 用戶接口50
• 4.4 應(yīng)用層實現(xiàn)50-54
• 4.4.1 數(shù)據(jù)接收模塊51-52
• 4.4.2 指令解析模塊52-53
• 4.4.3 指令執(zhí)行模塊53-54
• 4.4.4 異常處理模塊54
• 4.5 字庫燒寫子系統(tǒng)實現(xiàn)54-55
• 第5章 測試55-58
• 5.1 功能測試55-56
• 5.2 異常測試56-57
• 5.3 性能測試57-58
• 第6章 總結(jié)與展望58-59
• 6.1 總結(jié)58
• 6.2 展望58-59
• 附錄A59-61
• 參考文獻(xiàn)61-64
• 致謝64-65
• 學(xué)位論文評閱及答辯情況表65

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 竇振中,汪立森;熱敏微型打印機(jī)設(shè)計原理[J];電子計算機(jī)與外部設(shè)備;2000年03期

2 竇振中,汪立森;標(biāo)準(zhǔn)并行接口漢字熱敏微型打印機(jī)的實現(xiàn)[J];電子計算機(jī)與外部設(shè)備;2000年04期

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 陳志聰;步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動控制技術(shù)及其應(yīng)用設(shè)計研究[D];廈門大學(xué);2008年

2 陳書剛;熱敏打印機(jī)控制系統(tǒng)的研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2008年

3 尹紅飛;熱敏打印機(jī)層次化固件的設(shè)計與實現(xiàn)[D];山東大學(xué);2012年

  本文關(guān)鍵詞：基于STM32系列ARM Gortex-M3微控制器的微型熱敏打印機(jī)固件開發(fā)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：254905