摘要：為滿足與日俱增的嵌入式系統的打印需求，設計了一種以片上系統型C8051F系列單片機為主機控制器的標簽打印機接口模塊。詳細闡述了單片機與打印機之間的串行接口設計方法和斑馬公司標簽打印機專用的EPL2打印描述語言的使用，在掌握EPL2語言的基礎上，利用KeilC編程工具進行驅動程序的編寫，并給出了相應的驅動程序，實現了C8051F020單片機通過RS 232接口對一種標簽打印機的控制。
關鍵詞：C8051F020；標簽打印機；串行接口；EPL2

0 引言
    隨著信息化技術的高速發展，各行業對于數據打印的需求日益增加。為了能夠更加直觀的瀏覽數據，微型標簽打印機在智能儀器儀表、電子收款機、計價器等系統中幾乎成為標準配置。本課題來源于常州市揚子電子有限公司，主要是針對一款程控耐壓絕緣測試儀開發的打印機驅動設備，實現了對檢測數據的實時打印功能。
    系統采用斑馬公司生產的888-TT桌面式微型標簽打印機，基于美國Silicon Labs公司生產的SoC單片機C8051f020作為主控制芯片，通過RS 232串行接口與標簽打印機進行串行通信，采取單片機向標簽打印機發送打印指令和數據的方法實現單片機對打印機的控制。

1 單片機與打印機的串行接口設計
    大多數單片機應用系統不是高速大數據量吞吐的，因此單片結構，即不外擴展ROM和RAM已成為單片機系統發展的方向之一。與之相適應，以各種串行總線來配置應用系統已成為設計者的常用手段。打印機是低速設備，應用標簽打印機打印時，數據量一般不大，因此在該系統中，筆者優先考慮選用串行接口類的標簽打印機。
    對于小型儀器儀表，由于體積限制，一般均配置分體臺式串口微型打印機作為可選外設，由于連線較長，其串口信號采用EIA標準電平，即：
    Mark為邏輯“1”(EIA-3～-27V低電平)；
    Space為邏輯“0”(EIA+3～+27V高電平)。
    因此，在與單片機接口時，這類EIA標準RS 232C串口微型打印機提供兩種握手方式：一種是標志控制方式，由單片機的TXD發送串行數據給微打，單片機使用RXD或其他輸入口判斷打印機閑忙狀態。其時序圖和軟件流程圖如圖1所示。
    另一種是XON／XOFF協議方式，由單片機的TXD發送數據，由其RXD接收來自打印機的數據，根據所接收數據是否為XON=11H或XOFF=13H決定數據能否發送。其時序圖和軟件流程圖如圖2所示。

    標志控制方式除使用串口TXD外，再用一個輸入口判斷打印機的CTS(允許發送)電平，編程控制簡單，類似于并行接口判“忙”線控制數據傳送的處理方法。在協議控制方式下，要同時使用串口的TXD和RXD，發送和接收均為串行數據，編程相對復雜，而且數據的傳輸效率低。因此，該系統采用了標志控制方式，硬件連接圖如圖3所示。EIA電平到TTL電平的轉換采用SP232EEN芯片。

2 EPL2打印描述語言
    該系統采用斑馬公司的桌面型標簽打印機888-TT，其編程語言為EPL2打印描述語言。EPL2語言主要包含了對打印機進行操作的一系列打印指令。在此主要用到了其中的A指令和B指令：A指令的作用主要是用來打印文本；B指令的作用主要是用來打印條碼。
    “A”指令：用于打印文本字符。語法為：Ap1，p2，p3，p4，p5，p6，p7，“DATA”。其中包含了7個參數p1～p7，和需要打印的文本數據“DATA”。下面對參數進行介紹：
    p1為以像素點為單位的水平起始位置；
    p2為以像素點為單位的垂直起始位置；
    p3為旋轉，參數的值以及對應的角度見表1；

    p4為字體選擇；
    p5為水平膨脹；
    p6為垂直膨脹；
    p7中，N代表普通，R表示反轉圖像。
    “B”指令：用于打印標準條碼。語法為：Bp1，p2，p3，p4，p5，p6，p7，p8，“DATA”。它包含了8個參數p1～p8，和需要打印的條碼數據“DATA”。下面對8個參數進行介紹：
    p1為以像素點為單位的水平起始位置；
    p2為以像素點為單位的垂直起始位置；
    p3為旋轉，參數的值以及對應的角度與A指令的
    p3參數相同，見表1；
    p4為條碼選擇；
    p5為窄條的像素寬度；
    p6為寬條的像素寬度；
    p7為條碼的像素點高度；
    p8為打印可讀代碼，B為是，N為否。

3 打印機驅動程序設計
    打印機驅動程序的流程圖如圖4所示。

    打印機的驅動程序由三部分組成：打印機初始化、文本打印和條碼打印。打印機初始化函數Printer_Init()的程序代碼段如下：
   
    首先向打印機發送“Y96，O，8，1”，作用是將打印機的波特率設置為9 600 b／s，沒有校驗，8位數據位和1位停止位，與單片機串口參數設置一致。接下來發送“q500”，作用是將標簽的寬度定義為500個像素點。最后發送“ZT”，作用是控制打印的方向從紙張的頭部開始打印，初始化完成時，返回發送成功的標志true。
    文本打印函數Print_String()的程序代碼段如下：

    定義一個數組，該數組的作用是用來存放需要打印的臨時數據。程序中的注釋部分給出了打印數據"DATA”的具體格式，首先發送“N”指令，其作用是清空打印緩沖區，然后送入要打印的文本數據。最后發送“P”指令，其作用是打印，后面的參數“1”是指打印1份。整個指令段通過數組的賦值傳入PrintBuffer中，然后通過串口發送函數將數據發送給打印機，實現文本的打印操作。條碼打印函數Print_Bar()的程序代碼段如下：

    與文本打印類似，*Str為要打印的條碼數據。串口發送完成時，返回成功標志true，即實現條碼的打印操作。當需要重新啟動打印機時，同樣要向打印機發送相關的指令，也就是“＾@”指令，該指令的作用是重新啟動打印機。重新啟動打印機函數Printer_Reset()的程序代碼段如下：
   

4 結語
    在此采用低功耗SoC單片機C8051F020作為主機控制器，完成了斑馬公司的888-TT標簽打印機的串行接口設計及驅動的實現。系統已成功應用于程控耐壓絕緣測試儀中，并取得了良好的效果。不僅節省了很多人力資源，同時也提高了數據記錄的準確度和效率。