基于ARM9和Linux的嵌入式打印终端系统 |
您所在的位置:网站首页 › linux arm系统 › 基于ARM9和Linux的嵌入式打印终端系统 |
同时查看打印机的电路手册和管脚定义,选用其STB选通线、ACK回答脉冲线、BUSY线、DATA0-DATA7数据线来与开发板的GPIO口相连,并初始化高低电平值。为了避免接线过紧互相干扰,制作一个接口板定义各引脚连接如图3所示。 至此,硬件的电路设计及连接基本完成。 图3 打印机并口与开发板GPIO口接口板设计图 3嵌入式打印终端系统的软件设计 软件平台采用的是基于2.4内核的嵌入式Linux系统。采用的交叉编译器工具包为CROSS2.95.3.tgz(包含arm-linux-gcc等)。 3.1 打印机驱动的编写 Linux的设备分为块设备,字符设备和网络设备,该系统使用到的微型打印机属于字符设备,下面将具体说明如何设计打印机驱动。 3.1.1 定义设备名 #define DEVICE_NAME weida_printer 3.1.2 模块函数设计 在该系统中,采用模块化加载驱动程序的方法,因此必须实现模块的初始化函数和卸载函数。采用devfs方式注册打印机。 初始化函数weida_init通过devfs_register函数向系统注册设备。 函数原型devfs_register(NULL, DEVICE_NAME, DEVFS_FL_DEFAULT, 0, 0, S_IFCHR | S_IRUSR | S_IWUSR, &weida_printer_fops, NULL); 其中,DEVICE_NAME为主设备名,weida_printer_fops为定义的一个数据结构,用来实现的文件操作,包括open、close、write等。 3.1.3 初始化打印端口 初始化打印机第一个要做的事情就是要对GPIO口进行初始化,初始化函数如下: static void weida_init(void){ devfs_register(); /*注册设备驱动*/ set_gpio_ctrl(WEIDA_STB|GPIO_PULLUP_DIS|GPIO_MODE_OUT); /*设置STB口*/ write_gpio_bit(WEIDA_STB,1); weida_printer_io_port_init(); /*设置其它IO口,以及赋初值*/ } 其中,WEIDA_STB为连接打印机选通口初始化为高电平,GPIO_PULL_DIS是设置是否需要上拉电阻,GPIO_MODE_OUT 设置GPIO口为输出口。最后使用module_init(weida_printer_init);采用模块方式加载驱动。[2] 3.1.4 接口函数设计 ioctl()函数主要完成打印机字体、行距等参数的设置,在设计过程中必须解决用户数据和内核数据之间如何传递。从用户态读取数据,然后在内核态运行,可以使用copy_from_user函数来完成传递数据。 weida_printer_write ( )先对打印机是否在线,是否忙,是否准备好做进一步的判断,然后再进行打印。在打印的时候要注意每发一个字符要延迟150毫秒,因为如果打印数据发得过快打印机的来不急处理,所以要设置延时。 open/close函数打开/关闭文件,因为在LINUX下设备都是当作文件来操作的,所以需要open和close这两个接口函数。 3.2 扫描仪串口的设置 嵌入式移动打印终端中使用到的扫描仪是串口扫描仪,这种扫描仪相对于USB接口的扫描仪来说,控制较简单,在扫描仪扫描后,可以直接从串口读取数据。 3.2.1 串口设置[3] 设置串口速率函数:set_speed(int fd, int speed),其中fd 为打开的设备文件,speed为速率。 设置串口参数:set_parity(int fd,int databits,int stopbits,int parity),databits为有多少个数据位,stopbit为设置多少个停止位,parity为奇偶校验位设置。设置串口波特率为9600,数据位为8位,一位停止位,没有校验位。 3.2.2 编写读取扫描仪数据函数 首先打开设备文件,该系统中使用的串口为串口2,因此打开函数为: open(“/dev/ttyS1”,O_RDWR|O_NONBLOCK|O_NDELAY);其中,O_RDWR表示可读可写,O_NONBLOCK表示非堵塞模式,O_NDELAY表示没有延迟,立即发出去。 3.2.3 客户端和服务器的socket编写 嵌入式打印终端采用C/S的模式,把PC机作为服务器,开发板作为客户端,通过以太网连接。客户端建立一个socket连接去寻找PC机上的服务程序。PC机上同时也运行一个socket用来listen请求和绑定。采用的是TCP的连接方式。 3.4 主应用程序的设计 开发板上的应用程序Main函数注册两个线程p1和p2,两个全局数组c1和c2。 线程p1将从串口读到的数据放入c1中,然后sent socket直接从c1中取走数据发送给服务器。线程p2负责将received socket数据放入c2数组中,然后直接从c2取走数据交给打印机去打印。 这里对线程使用了两个信号量,并初始化为:sem_init(&sem1,0,1); sem_init(&sem2,0,0); [4] 两个线程的核心代码如下: void thread1(void) { 打开串口;设置串口;建立连接; while(1) { sem_wait(&sem1); 从串口读书据; 用clinetsocket发送出去; sem_post(&sem2);} } void thread2(void) { 打开打印机设备; while(1) { sem_wait(&sem2); 接收数据;扔给打印机; sem_post(&sem1); } } 如此可以使两个线程得以同步运行,并可以执行多次扫描和打印任务。
本文作者创新点及其经济效益:本系统具有移动性强,功耗低等特点,而且与以往传统的用PC 机实现的打印终端相比,还具有低成本优势。能广泛地应用于超市收银系统,银行自动存取款机,等各种工业领域。笔者试验了一下把802.11g的无线网卡移植到开发板上,并成功实现了和主机的无线通信,使得该系统更加便携。根据对南京各大学校区内超市的研究调查,此系统估计可产生50万元的经济效益。 赵远东导师评论:该同学在书写这篇文章的过程中,参考大量中英文文献资料,通过对ARM开发板的结构、设计等方面的认知,了解Linux驱动的基本框架,设计出了接口板电路实现了移动终端打印功能,有一定的创新思想和经济价值。 参考文献: [1] SAMSUNG. S3C2410A 200MHz&266MHz 32-BIT RISC MICROPROCESSOR USER’S MANUAL [EB/OL]. http://www.samsung.com/, 2004-03. 35,367-408 [2] CORBET J, RUBINI A. LINUX设备驱动程序(第三版)[M]. 中国电力出版社, 2006. 46-74 TP316.81 [3] 孙琼. 嵌入式LINUX应用程序开发详解[M]. 人民邮电出版社, 2006. 184-191 TP316.89 [4] 田家林,陈利学,寇向辉. LINUX嵌入式操作系统在ARM上的移植[J]. 微计算机信息, 2007,4-2:P60-62. |
今日新闻 |
推荐新闻 |
CopyRight 2018-2019 办公设备维修网 版权所有 豫ICP备15022753号-3 |