S698-Mil处理器在针式打印机中的应用

时间：11-04 来源：电子产品世界点击：

1. S698-MIL芯片简介

S698-MIL 是珠海欧比特控制工程股份有限公司为了满足嵌入式应用而开发的32 位RISC 高性能嵌入式微处理器，它遵循SPARC V8 构架。S698-MIL 内部配置了32 位整数处理单元(IU)，32/64 位浮点处理单元(FPU)。片内采用32 位AMBA 2.0 标准总线作为系统架构总线，外部总线支持8 位、16 位、32 位。

AMBA 总线配置了80 个GPIO 口、3路通用UART 接口、1 路16550 兼容UART 接口，4 个24 位定时器(TIMERS)、1 个实时时钟(RTC)、1 个看门狗、1 个PS/2 接口、1 个I2C 总线接口、1 个SPI 总线接口、1个三磁道磁卡接口，3 个智能卡接口等大量外设;丰富的片上外设资源使得S698-MIL 的集成度和功能得到了大幅度的提高。另外，S698-MIL 还内嵌了64KBytes 的SRAM。

图1 S698-Mil处理器内部框图

2. S698-MIL主要特征

内核:

32 位RISC 处理系统，采用SPARC V8 内核;

基于AMBA 总线的可裁减系统结构;

符合SPARC V8 标准的32 位整数运算单元，具备五级流水线;

内嵌硬件乘法器/除法器;

内嵌硬件浮点处理器;

支持2 条DSP 指令(MAC & UMAC);

IEEE-754 标准32/64 位浮点处理单元，支持单/双精度浮点计算;

4kB 指令cache;

4kB 数据cache;

工作频率及运算能力:

主频(IUCLK)不高于120MHz，外频(SYSCLK) 不高于60MHz;

运算性能优于80MIPS/30MFLOPS(double precision) @120MHz;

片内外设：

调试支持单元：无需仿真器即可支持硬件直接可实现对内部资源的操作;

中断控制器：支持15 个中断源，其中包括5 路可软件配置的外部中断输入，支持二级中断。软件可配置外部中断电平和边沿触发模式;

外部存储器控制器：支持外部SRAM、ROM 以及IO 等存储器;数据总线的宽度可以通过软件配置成32/16/8 位三种模式;存取时间参数可配置;

片内SRAM：容量为64KByte，可配置为32/16/8 位三种数据总线宽度。

GPIO 口：最大80 路;GPIO 方向可以软件配置;

UART 接口: 3 个通用串口;1 个UART16550 串口;

定时器:4 个通用24-bit 定时器;1 个24-bit 看门狗定时器;

PS/2 控制器;

I2C 总线控制器;

SPI 总线控制器;

磁卡控制器：3路ISO7811标准的磁条卡控制器;;

智能卡控制器：3路ISO7816标准的智能卡控制器;

实时时钟控制器;

工作温度：

商业级：0℃～+70℃;

工业级：-40℃～+85℃。

电源电压：

I/O 电压：3.3V;

内核电压：1.8V;

RTC 电压：1.8V～3.3V。

功耗:<1W@120MHz。

嵌入式操作系统与集成开发环境支持:

RTEMS 嵌入式操作系统;

uClinux 嵌入式操作系统;

VxWorks 嵌入式操作系统;

ORION IDE集成开发环境。

3. 针式打印机的设计

S698-MIL 处理器可应用于包括税控收款机、银行POS 机，电力系统等工业控制、消费电子以及高可靠应用领域。打印机的打印方式有多种多样，有喷墨打印机、激光打印机、针式打印机等等，本文将介绍以S698-MIL处理在针式打印机中的应用。针式打印机整机由三大部分组成,主要有控制电路、机芯或机械、机壳。在这我们主要介绍控制电路的构造和原理。

3.1. 设计框图

图2 打印机框图

3.2. 打印机原理

打印机在联机状态下，通过打印机的通讯接口接收计算机主机发送打印控制命令、字符打印命令或图形打印命令。主机发送来的命令通过打印机的S698-Mil处理器进行处理，首先从主控电路板的字库中(本电路中的字库信息都放在FLASH内部)寻找与该字符或图形相对应的图像编码首列地址(用于正向打印时)或末列地址(用于反向打印时)。然后按顺序一列一列地找出字符或图形编码，送往打印控制与驱动电路，并激励打印头出针打印。

3.3. 硬件电路说明

3.3.1. 键盘电路

键盘电路主要实现进纸、退纸、打印/暂停若干按键组成。

3.3.2. 处理器S698-Mil

S698-Mil在整个系统中主要是打印机的控制中心，它通过接口电路接收来自主机的数据和控制信息，检测打印机错误状态并发出报警信号，控制打印机字车机构和输纸机构以及打印头的出针操作。同时检测、处理机芯传感器的状态，如打印纸状态、原点位置、打印头温度等。