基于WiFi无线网络的嵌入式打印终端的设计

摘要：针对基于PC机的打印终端在实际运用中的许多不足提出了一种基于WiFi无线局域网技术的嵌入式移动打印终端设计方案。本方案采用S3C2440A为微处理器，以Linux为嵌入式操作系统，扩展了触摸屏、扫描仪、打印机等丰富的外设，可以提供查询、打印等多种功能;移植了WiFi无线网卡，克服了有线限制，可以无线移动;拥有USB等多种接口，方便系统的调试与升级。

关键词：WiFi;打印终端;Linux;mini2440引言

目前，国内外大多数打印终端是以固定设备的方式为用户提供数据录入和打印服务，设备投资较大，并存在安装、使用不方便等缺陷。嵌入式无线打印终端可以很好地克服以上的缺点，它融入了无线网络的新技术，可以通过扫描仪、键盘和打印机来输入输出数据，同时通过WiFi无线网络，与远程服务器的数据库进行数据交互，能满足超市的收银系统、图书馆的借还书系统、火车站的售票系统等系统的基本功能的需求;同时随着打印终端运用的越来越广泛，它也会为流动性比较强的应用场合提供方便，例如节假日期间，在旅游区、火车站、电影院等增加临时售票点、在营业厅和各种消费场所的移动打印查询终端以及在仓库配送管理中的应用等等。

　　嵌入式打印终端的系统架构

无线移动打印系统的架构图如图1所示，本系统采用C/S结构，PC机作为远程服务器，嵌入式打印终端作为客户端。嵌入式打印终端以S3C2440A处理器为核心，选用Linux操作系统，外接触摸屏，同时有良好的人机界面，它负责接收输入设备(扫描仪和键盘)的数据，并通过无线局域网与远程服务器完成数据的查询与交互，并将结果从打印机输出;远程服务器用于存放大型数据库，并通过无线网络接收无线移动打印终端发来的数据，完成数据的查询、更新、发送工作。

　　系统硬件

嵌入式打印终端硬件结构图如图2所示。该平台选用S3C2240A为处理器，它功能引脚丰富，包含了3个串口引脚，同时集成了丰富的外设控制寄存器，包括LCD控制器、USB设备寄存器等等，以方便外设的扩展。嵌入式打印终端的外设按照作用分类，主要分为两大模块：功能模块和系统调试与升级模块，功能模块主要是实现嵌入式打印终端的查询和打印功能，系统调试和升级模块主要方便系统的调试和以后系统的升级。

功能模块主要包含扫描仪、打印机、扩展键盘、WiFi无线设备、7英寸的触摸屏显示器和128M Nandflash。S3C2440A有三个串口，通常情况下，串口0用作整个系统的控制终端，我们选用串口1连接带RS-232串口的扫描仪，选用串口2连接带RS-232串口的微型打印机;扩展键盘，由GPIO引脚扩展而成，包含基本的数字键和确认键，主要是在扫描仪失效或者条形码不能扫描的时候使用;WiFi无线网卡一般为USB口，目前最流行、性价比最高的是TP-Link USB WiFi无线网卡，我们可以将WiFi无线网卡插在电路板的USB Host接口上;7英寸的触摸屏显示器主要用于显示，也可以通过触摸屏进行一部分选择和确认操作;128M Nandflash用于存储Linux操作系统和文件系统。

系统调试与升级模块主要由一个串行接口、一个RJ45的网络接口、一个USB接口组成，串口作为整个系统的控制终端，显示调试信息;RJ45网络接口可以运用NFS服务，进行在线系统调试;USB接口可以下载更新的程序，也可以对Nandflash的程序进行拷贝与备份。

　　系统软件

Linux驱动程序

嵌入式打印终端外接了输入输出设备，所以要编写输入设备和输出设备的驱动。编写设备驱动就是为具体硬件的file-operations结构编写各个函数(包括open、read、write、ioctl等)，Linux内核中驱动程序种类齐全，我们可以在同类型驱动的基础上进行修改以符合具体的单板。

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无线网卡的移植

嵌入式打印终端与服务器之间的网络通信，主要是无线网卡与服务器端的无线路由之间的通信。Linux内核驱动丰富，包含了多种型号的USB无线网卡驱动，用户可以选择合适无线网卡型号。本嵌入式打印终端系统中采用Linux-2.6.32.2内核。为了加载无线网卡驱动，我们在内核所在的目录运行make menuconfig，进入内核的配置主菜单。进行如下选择：networking support→wireless→Generic IEEE 802.11 Networking Stack(mac80211)，这样就选择了无线网卡的协议类型，然后退回到内核配置主菜单，选择device drivers，通过device drivers-->netword device support-->wireless LAN，选择Wireless LAN(IEEE 802.11)子项，并进入就可以看到已经配置了以芯片厂商为分类方式的常见的各种USB无线网卡类型，我们可以选择我们需要的USB无线网卡类型。我们重