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1、实时喷码系统的设计与实现华中科技大学硕士学位论文姓名:高鹏申请学位级别:硕士专业:物理电子学指导教师:曾延安20090514华中科技大学硕士学位论文摘要随着现代工业的飞速发展,包装印刷企业需耍频繁或高速地将数字、条形码、图案或文字喷印于外包装或其他物品上,用户需要根据自己的要求随时随地编辑、设置、修改喷印的内容,这就促成了喷码技术的形成和发展。本文正是研究一种实时喷码系统的硬件设计与实现方案。文章首先对喷码技术的原理及应用背景进行简介,接着提出自己的总体设计方案,对方案进行论证。随后论述系统相关的USB规范
2、协议。本文着重从硬件和程序设计两方面详细阐述的喷码系统的具体设计。喷码系统的硬件以喷头为核心进行设计,喷头正常工作需要合适的功率驱动,同时要有高压脉冲的激励,硬件设计的重点是喷头的驱动电路。硬件设计时采用USB2.0接口,可以很好地满足高速、大批量数据传输的要求。系统的程序设计主耍分为PC端程序、USB固件程序、FPGA程序三部分。PC端程序主要负责把需要喷印的图片数据发送到USB总线上;USB芯片正常工作需要有驱动程序和固件程序的配合,由于芯片厂商已经提供现成的驱动程序,这里主要编写固件程序,将USB芯片
3、配置在一个确定的模式下工作。FPGA程序主耍是耍完成上下位机的通信,读取USB芯片内FIFO中的数据,将数据打入喷头,驱动喷头喷印等功能。经过系统测试,实时喷码系统可以快速、高效地实现喷印。关键词:喷头通用串行总线固件现场可编程门阵列I华中科技大学硕士学位论文AbstractWiththerapiddevelopmentofmodernindustry,packagingprintingenterprisesneedtoprintdigital,barcode,graphicsortextfrequentl
4、yorhigh・speedontheouterorotheritems.Userneedstochangethecontentofjetprintingatanytimeinaccordaneewiththerequirementsoftheirownediting’settings,andwhichledtotheformationofPrintinganddevelopment」nthispaper,isbasedonreal-timeFPGAPrintingSystemDesignandImpleme
5、ntation.ThearticlefirstintroducetheprincipleofPrintingandClass讦icationbriefly,andthenintroducedmyowndesign.ThenontherelevantoftheUSBprotocol,introducehardwareandsoftwaredesign.ThemaincontentsofthisarticleisPrintingSystemhardwareandsoftwaredesignindetail.Pr
6、intingsystemhardwaredesignisbasedonthecoreofprinthead,theprintheadneedstoworkasuitablepower-driven,high-voltageexcitationpulseisalsoessential.Atthesametime,theuseofUSB2.0interface,youcanverywellmeetthehigh・speed,largequantitiesofdatatransferrequirements.Sy
7、stemsoftwaredesignisdividedintoPCdientprogram,USBfirmware,FPGAapplicationsthreeparts・PCdientprogramismainlyresponsibleforsendingtheimagewhichneedtobeprintedtotheUSBbus;USBchip,needdriversandfirmwareforthenormalworkzasthechipmanufacturershasprovidedthedrive
8、r,wherethemaintaskiswrittingUSBfirmware,USBchipswillbeconfiguredinacertainmode.FPGAprogramisresponsiblefortheupperandlowermachinecommunication,readdatafromllSBchipFIFOandsavethedatatoFPGA'sFIFO,driveprint