CN111190843A - 一种提高打印速度和打印效果的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种提高打印速度和打印效果的方法，所述方法包括：S1：MCU接收客户端通过蓝牙或者USB所发送的打印数据；S2：MCU处理所述打印数据；S3：启动DMA控制器用硬件数据传输的方法将数据传输由原来的MCU顺序处理中剥离；S4：在步骤S3对打印数据由原来的MCU顺序中剥离后，通过DMA传输方式进行传输打印数据；S5：根据接收的打印数据，计算出加热时间；S6：根据S5计算出来的加热时间，启动加热；本发明将数据传输由原来的MCU顺序处理中剥离转由DMA处理，有效解决了数据传输时间占用加热时间、加热时间与打印速度相互制约的缺点，大大提高了打印速度和打印效果。

Description

一种提高打印速度和打印效果的方法

技术领域

本发明涉及打印机技术领域，具体为一种提高打印速度和打印效果的方法。

背景技术

目前，市面上的热敏片生产厂家由于对用户购买的热敏片使用环境以及操作方式不熟悉或者方式多样而无法针对众多客户使用环境而出局最优的热敏片数据处理方案；所以生产厂家只是单一的针对自家生产的热敏片产品特性而出具相应的数据操作时序规格书，其数据处理以及数据传输方式都是基于顺序性的操作。而保守的顺序性数据处理方式无法达到高效快速的数据传输，数据传输时间就会占用加热时间，导致加热时间与加热能量不够，打印内容模糊，而延长加热时间，就会减低打印速度；因此打印速度与打印效果就会成为高速打印机的研发瓶颈。

在打印过程中，每一步都需要占用MCU权限，MCU只能按顺序执行任务，而每一个任务处理的时间已经相对固定；这样的顺序处理方法效率非常低，而其中串行外设接口(SPI)数据传输速度也有热敏片接收数据的频率限定，就算MCU处理数据效率非常高，传输速度也必须限定在热敏片的最大响应频率；打印速度受打印数据处理过程耗时而确定，所以打印速度与打印效果就会成为高速打印机的研发瓶颈。

目前绝大部分热敏片数据传输方式都采用串行外设接口(SPI)传输方式，利用目前打印机采用MCU处理芯片中的SPI方式数据传输方式都带有的直接存储器访问(DMA)控制器功能，可通过直接存储器访问(DMA)控制器进行硬件数据传输的方法将数据传输由原来的MCU顺序处理中剥离，释放MCU控制权限做其他数据处理任务。

发明内容

本发明提供一种提高打印速度和打印效果的方法，用于解决现有技术中，数据传输时间会占用加热时间，导致加热时间与加热能量不够，打印内容模糊，而延长加热时间，就会减低打印速度的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种提高打印速度和打印效果的方法，所述方法包括：

S1：MCU接收客户端通过蓝牙或者USB所发送的打印数据；S2：MCU处理所述打印数据；S3：启动DMA控制器用硬件数据传输的方法将数据传输由原来的MCU顺序处理中剥离；S4：在步骤S3对打印数据由原来的MCU顺序中剥离后，通过DMA传输方式进行传输打印数据；S5：根据接收的打印数据，计算出加热时间；S6：根据步骤S5计算出来的加热时间，启动加热。

需要说明的是，步骤S5MCU计算加热时间会与步骤S4的数据传输同步处理，加热时间计算完成的同时即完成了数据的传输，节省了数据传输的时间。

采用上述步骤，将原本需要由MCU处理的打印数据，直接由DMA进行处理，释放了MCU的处理任务，将空出的权限做打印的加热处理，因此打印速度和打印效果得到的很大的提升。

进一步的，所述S1具体为：采用USB或者蓝牙利用MCU的中断方式接收需要打印的打印数据；

进一步的，所述S2具体为：对接收到的打印数据按功能需求进行居左、居中、居右以及镜像等处理。

进一步的，所述S3具体为：针对采用的打印机MCU，进行DMA功能寄存器的设置即可启动传输功能，其中传输速率由热敏片的响应频率与SPI设置的传输速率相对应，即可将数据传输由原来的MCU顺序处理中剥离，从而释放MCU控制权限做其他数据处理任务。

进一步的，所述S3包括以下步骤：

S301、使能DMA时钟。调用函数：RCC_AHBPeriphClockCmd()；

S302、初始化DMA通道参数。调用函数：DMA_Init()；

S303、使能串口DMA发送，串口DMA使能函数。调用函数：USART_DMACmd()；

S304、使能DMA1通道，启动传输。调用函数：DMA_Cmd()；

S305、查询DMA传输状态。调用函数：DMA_GetFlagStatus()；

S306、获取/设置通道当前剩余数据量。调用函数：DMA_GetCurrDataCounter()；DMA_SetCurrDataCounter()。

需要说明的是，此处是以STM32为例列出了一般的操作步骤。

通过上述DMA操作步骤，就已经将数据传输由原来的MCU处理剥离，交由DMA处理，即将数据传输由原来的MCU顺序处理中剥离，释放MCU控制权限做其他数据处理任务。

进一步的，所述S4具体为：直接存储器存取(DMA)用来提供在外设和存储器之间或者存储器和存储器之间的高速数据传输，无须CPU干预，数据可以通过DMA快速地移动，这就节省了CPU的资源来做其他操作。

进一步的，所述S5具体为：MCU针对当前接收的行数数据进行能量计算，计算出当前行，针对当前温度、当前电池电压值以及当前用户设定的打印浓度下需要的加热时间。

进一步的，所述S6具体为：根据计算出来的加热时间，启动加热，由定时器记录加热时间，控制加热动作结束，即完成打印数据加热。

与现有技术相比，本发明的有益效果：本发明将数据传输由原来的MCU顺序处理中剥离转由DMA处理，有效解决了数据传输时间占用加热时间、加热时间与打印速度相互制约的缺点，大大提高了打印速度和打印效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一种提高打印速度和打印效果的方法实施例的流程框图。

图2是本发明将数据传输由原来的MCU顺序处理中剥离的原理图。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

一种提高打印速度和打印效果的方法实施例：

参见图1，一种提高打印速度和打印效果的方法，所述方法包括：

S1：MCU接收客户端通过蓝牙或者USB所发送的打印数据；S2：MCU处理所述打印数据；S3：启动DMA控制器用硬件数据传输的方法将数据传输由原来的MCU顺序处理中剥离；S4：在步骤S3对打印数据由原来的MCU顺序中剥离后，通过DMA传输方式进行传输打印数据；S5：根据接收的打印数据，计算出加热时间；S6：根据步骤S5计算出来的加热时间，启动加热。

需要说明的是，步骤S5MCU计算加热时间会与步骤S4的数据传输同步处理，加热时间计算完成的同时即完成了数据的传输，节省了数据传输的时间；MCU只进行加热处理，将之前处理打印数据的时间都转移到加热上，大大提高了打印的效果；

采用上述步骤，将原本需要由MCU处理的打印数据，直接由DMA进行处理，释放了MCU的处理任务，将空出的权限做打印的加热处理，因此打印速度和打印效果得到的很大的提升。

所述S1具体为：采用USB或者蓝牙利用MCU的中断方式接收需要打印的打印数据；

所述S2具体为：对接收到的打印数据按功能需求进行居左、居中、居右以及镜像等处理。

所述S3具体为：针对采用的打印机MCU，进行DMA功能寄存器的设置即可启动传输功能，其中传输速率由热敏片的响应频率与SPI设置的传输速率相对应，即可将数据传输由原来的MCU顺序处理中剥离，从而释放MCU控制权限做其他数据处理任务。

所述S3包括以下步骤：

S301、使能DMA时钟。调用函数：RCC_AHBPeriphClockCmd()；

S302、初始化DMA通道参数。调用函数：DMA_Init()；

S303、使能串口DMA发送，串口DMA使能函数。调用函数：USART_DMACmd()；

S304、使能DMA1通道，启动传输。调用函数：DMA_Cmd()；

S305、查询DMA传输状态。调用函数：DMA_GetFlagStatus()；

S306、获取/设置通道当前剩余数据量。调用函数：DMA_GetCurrDataCounter()；DMA_SetCurrDataCounter()。

需要说明的是，此处是以STM32为例列出了一般的操作步骤。

通过上述DMA操作步骤，就已经将数据传输由原来的MCU处理剥离，交由DMA处理，即将数据传输由原来的MCU顺序处理中剥离，释放MCU控制权限做其他数据处理任务。

在具体应用中：

设计一款打印速度为150mm/s的打印机，打印机采用的热敏片每行间距为0.125mm。那么打印机每秒需要打印1200行。每行的打印理论时间约为833us。即每行处理中从MCU接收数据、MCU处理数据、MCU计算加热时间、MCU传输数据给热敏片、MCU启动加热等任务都必须在833us内完成，其中还要占用部分指令执行时间，因此MCU的每一步的执行时间将会变的非常宝贵。

当热敏片一行数据为576bit(72Byte)，每次最大加热点数为64bit(8Byte)，所以为保证最好的打印效果，每次最多只传输64bit平均后的有效打印点，SPI传输一帧数据为10bit(一帧数据包括：1个起始位；8个数据位；1个停止位；总共10bits)，热敏片根据规格书最大响应速度为10MHz。那么传输数据所需要的时间为648us。因此，如果打印速度150mm/s，每行执行时间只有833us的情况下，传输数据的时间就占用648us，明显不能实现此高速打印功能。

采用本发明能节省的时间根据不同热敏片响应频率如下表：

传输字节数(Bytes)	单次最大加热字节(Bytes)	一帧数据节位数(Bit)	SPI传输频率(MHz)	传输时间(us)
					72	8	10	6	1080
72	8	10	9	720
					72	8	10	10	648
72	8	10	18	360

表1

利用DMA分担MCU传输数据给热敏片的任务，MCU计算加热时间将会与数据传输同步进行，能量计算完成即完成数据的传输，节省数据传输时间。

采用本发明能节省的时间根据不同热敏片响应频率如下表：

所述S4具体为：直接存储器存取(DMA)用来提供在外设和存储器之间或者存储器和存储器之间的高速数据传输，无须CPU干预，数据可以通过DMA快速地移动，这就节省了CPU的资源来做其他操作。

所述S5具体为：MCU针对当前接收的行数数据进行能量计算，计算出当前行，针对当前温度、当前电池电压值以及当前用户设定的打印浓度下需要的加热时间。

所述S6具体为：根据计算出来的加热时间，启动加热，由定时器记录加热时间，控制加热动作结束，即完成打印数据加热。

本发明将数据传输由原来的MCU顺序处理中剥离转由DMA处理，使MCU只进行加热处理，DMA进行打印数据处理，有效解决了数据传输时间占用加热时间、加热时间与打印速度相互制约的缺点，大大提高了打印速度和打印效果。

以上所述为本发明的优选实施方式，并不限制于本发明。对本领域技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下做出的若干改进和变型，也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种提高打印速度和打印效果的方法，其特征在于，所述方法包括：

S1：MCU接收客户端通过蓝牙或者USB所发送的打印数据；

S2：MCU处理所述打印数据；

S3：启动DMA控制器用硬件数据传输的方法将数据传输由原来的MCU顺序处理中剥离；

S4：在步骤S3对打印数据由原来的MCU顺序中剥离后，通过DMA传输方式进行传输打印数据；

S5：根据接收的打印数据，计算出加热时间；

S6：根据S5计算出来的加热时间，启动加热。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述S1具体为：采用USB或者蓝牙利用MCU的中断方式接收需要打印的打印数据。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述S2具体为：对接收到的打印数据按功能需求进行居左、居中、居右以及镜像等处理。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述S3具体为：针对采用的打印机MCU，进行DMA功能寄存器的设置即可启动传输功能，其中传输速率由热敏片的响应频率与SPI设置的传输速率相对应，即可将数据传输由原来的MCU顺序处理中剥离，从而释放MCU控制权限做其他数据处理任务。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述S3包括以下步骤：

S301、使能DMA时钟。调用函数：RCC＿AHBPeriphClockCmd()；

S302、初始化DMA通道参数。调用函数：DMA＿Init()；

S303、使能串口DMA发送，串口DMA使能函数。调用函数：USART＿DMACmd()；

S304、使能DMA1通道，启动传输。调用函数：DMA＿Cmd()；

S305、查询DMA传输状态。调用函数：DMA＿GetFlagStatus()；

S306、获取/设置通道当前剩余数据量。调用函数：DMA＿GetCurrDataCounter()；DMA＿SetCurrDataCounter()。

通过上述DMA操作步骤，就已经将数据传输由原来的MCU处理剥离，交由DMA处理，即将数据传输由原来的MCU顺序处理中剥离，释放MCU控制权限做其他数据处理任务。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述S4具体为：直接存储器存取(DMA)用来提供在外设和存储器之间或者存储器和存储器之间的高速数据传输，无须CPU干预，数据可以通过DMA快速地移动，这就节省了CPU的资源来做其他操作。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述S5具体为：针对当前接收的行数数据进行能量计算，计算出当前行，针对当前温度、当前电池电压值以及当前用户设定的打印浓度下需要的加热时间。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述S6具体为：根据计算出来的加热时间，启动加热，由定时器记录加热时间，控制加热动作结束，即完成打印数据加热。

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