CN2217818Y - 高速中西文PostScript激光打印照排控制器 - Google Patents

Abstract

一种高速中西文PostScript激光打印照排控制器，属印刷排版领域。本控制器由中央处理器，总线控制器，存储子系统，分围设备子系统几个部分组成，并由软件配合运行。本控制器可实现软件通用性的，引擎通用性好、速度高、分辨率高、传输速度高、共享方便、成本低。

Description

高速中西文PostScript激光打印照排控制器

本实用新型涉及激光打印照排控制器，属印刷排版领域。

激光打印和照排技术是目前广泛应用于印刷排版和办公打印的一种光栅输出的技术，进一步可取代点阵式打印机作为计算机的主流输出装置，有关激光打印机的技术可大致分为两个方面：

1.打印引擎的生产技术；

2.打印控制器；

引擎的生产技术国外已较为成熟，由专业厂商以OEM方式向其他厂商提供，而打印控制器的技术较为复杂，是国内外研究较多的一个方向，打印控制器大多可分成两种结构：

A.主机＋协处理器结构，这种结构大多用于专用激光照排系统，使用主机的内存和处理器的处理能力，配合一个专用的协处理器来完成图形的运算和位图操作，并由主机的接口电路产生打印机或照排机的控制信号这种方式占用主机资源太多，不太适用于普通办公打印系统，

B.独立打印控制计算机系统，这种结构为大多数国外激光打机所采用，打印机控制器通常是一个计算机系统，内含通讯接口和引擎控制接口，该计算机系统中运行一定的软件，用以产生光栅扫描所需的大量的点阵数据，并负责打印引擎的控制信号产生和扫描数据的传输。存储系统的传输率是系统效率的关键，现有激光打印机的控制系统通常采用较为廉价的处理器，而存储系统也采用传统的方式设计，因而速度较慢。

目前的用于办公系统的激光打印机和用于电子出版系统的激光照排机发展趋势为：

a/采用国际标准的页面描述语言PostScript；

b/分辨率不断提高；

c/幅面加大；

随着激光打印机和激光照排机技术的发展，幅面不断扩大，分辨率提高，彩色处理能力的增强，打印输出的页面复杂度不断提高，以及我国特有的中文处理的要求，采用上述两类现有技术的激光打印机和激光照排机遇到了多方面向题：

1.处理速度慢，原有的结构已不能适应打印引擎速度和质量的要求。当引擎分辨率每提高为原来的两倍，对控制器处理能力的要求就相应地提高为原有的四倍，打印引擎速度的提高为原有的两倍也要求控制器的处理速度提高为原有的两倍，即控制器所需处理速度和分辨率呈平方增长的关系，和引擎速度呈线性增长的关系；

目前新式的引擎的分辨率可达每英寸1200点(1200DPI)，速度可达每分钟50页(50PPM)；而原有引擎分辨率为每英寸300点(300DPI)，速度为每分钟4～8页(4～8PPM)；分辨率提高了4倍，速度提高了10倍，因而对控制器的处理能力要求提高了160倍；目前的A，B两类技术都不能满足这样的要求；

PostScript语言的出现，使得页面的复杂程度大大提高，为了实现与设备无关性，页面的解释所需经过的计算和处理也提高了很多，使得必须有专门的打印控制器支持才能使得PostScript语言实用化。对控制器的计算能力也有更高的要求。

2.要求存储量大，当分辨率提高为原有的两倍时，产生点阵的存储量提高为原有的四倍，即内存容量和分辨率为平方增长的关系；当控制高精度激光照排机时，所需内存可达上百兆字节，使得控制器成本昂贵实现困难；

3.国内现有技术通用性差，不能和国际标准相容。国内现有系统，大多属专用系统，从操作平台，到排版软件，到打印控制都属专用，系统也是封闭式系统，因而不同厂商的软、硬件不能相连，因而应用受到局限。PostScript语言是国际通行的排版印刷设备的标准接口，它使得不同的操作平台，应用软件，和输出设备之间可以互相联接，并做到了设备无关性。由于PostScript软件复杂，硬件上要求很强的处理能力，因而它是一项软、硬件结合的综合技术，一个PostScript解释器要求有相应的硬件和它配合。此外，标准的PostScript还未有汉字处理能力，未有中文PostScript解释器的可实用化的软、硬件系统出现。

4.现有激光打印机和激光照排机在输出彩色或灰度图像时，采用黑白二值离散光栅来模拟，因而输出质量较差。在打印线条和文字时，也会有细微的台阶效应，提高分辨率可改善打印的质量。然而，采用传统技术，打印引擎的质量并未充分发挥。小字和图像的打印质量尤为不佳。

5.由于打印页面复杂，打印机和主机之间的数据传输是一个瓶颈，这个问题在高质量的彩色排版系统中尤为突出。随着计算机网络的不断普及，网络上共享打印机的要求越来越多，在共享的情况下，任务的竞争切换也是有待解决的问题。作为网络打印服务器，打印机的负载将更重，因而传输瓶颈也更加严重。

而且，如前所述，国内外现有的打印控制器有速度跟不上引擎、所需存储量大、成本高、打印质量不能充分发挥引擎能力、不能支持汉字PostScript、通用性差、传输瓶颈、不能被网络共享等几个方面的不足。

本实用新型的目的是提供一种能支持汉字PostScript，通用性好，速度高，成本低的激光打印照排控制器。

本实用新型由中央处理器、总线控制器、存储子系统、外围设备子系统几个部分组成，见图1。

中央处理器采用高速超标量精简指令系统(RISC)处理机Intel80960CA组成。

总线控制器包括直接存储器访问(DMA)控制电路、中断产生和应答电路，处理机间通讯逻辑几个部分组成。

存储子系统包括动态存储器(DRAM)子系统、只读存储器子系统。其中，动态存储器子系统由动态存储器控制逻辑、动态存储体0、动态存储体1、多路选择器组成；只读存储器子系统包括起动引导只读存储器、程序只读存储器、字模只读存储器三个部分组成，见图2。

外围设备子系统由单片外围处理机、输入设备子系统、输出设备子系统、外部存储器子系统组成。输入设备子系统包括并行接口、串行接口、网络接口；输出子系统包括输出缓冲器、存储增强控制器、分辨率增强控制器、各种激光打印照排引擎接口；外部存储器子系统由硬盘控制器和硬盘两部分组成。

为了解决PostScript语言能与各种排版印刷设备相衔接，做到设备无关性和适用于处理汉字，我们设计了PostScript语言解释软件及曲线汉字字形处理技术。

通过上述的硬件处理及相应的PostScript语言解释软件的配合，即可实现软件通用性好，引擎通用性好，速度高、分辨率高、传输速度高、共享方便、成本低的打印控制器。

说明附图如下：

图1为本实用新型高速PostScript激光打印照排控制器硬件结构框图。

图2为存储系统结构框图。

图3为输出接口控制及DMA产生电路。

图4为外设控制单片机及处理机间通信电路。

图5为分辨率增强技术中的压缩数据表示结构图。

图6为存储增强电路结构图。

图7为引擎接口和扩展总线接口。

图8为分辨率增强控制器结构框图。

图9为Centronics并行接口电路及输入缓冲器。

图10为中文PostScript解释器软件框图。

图11为图10中主控模块框图。

图12为图10中文件系统框图。

图13为图10中智能输入接口框图。

图14为图10中虚存管理框图。

图15为图10中字典管理模块框图。

图16为图10中堆栈管理模块框图。

图17为图10中文法分析器框图。

图18为图10中过滤器框图。

图19为图10中语义动作系统框图。

图20为图10中图形系统框图。

图21为图10中字形系统框图。

图22为图10中图象系统框图。

图23为图10中彩色空间转换系统框图。

图24为图10中底层图形驱动系统框图。

结合附图说明实施例如下：

本实用新型高速中西文PostScript激光打印照排控制器由中央处理器、总线控制器、存储子系统、外围设备子系统四部分组成，见图1。

中央处理器采用高速超标量精简指令系统(RISC)、处理机Intel80960CA组成。

总线控制器包括直接存储器访问(DMA)控制电路、中断产生和应答电路、处理机间通讯逻辑三部分组成。

DMA控制电路(直接存储访问控制)我们利用了CPU的片内DMAC(直接存储访问控制电路)、而在外围采用一部分接口电路来使外围设备和CPU之间达到同步，中断控制电路也利用了CPU内部的中断控制器，在外围只用了很少一部分元件在系统中提供了中断的功能，主要用于硬盘和视频接口的同步，图3。处理机间通讯电路是提供主CPU和单片机间数据交换手段，采用一个双向缓冲器实现，图4。

存储子系统包括动态存储器(DRAM)子系统、只读存储子系统。其中动态存储器子系统由动态存储器控制逻辑、动态存储体0、动态存储体1、多路选择器组成，见图2。

我们设计了一个分体交叉的存储系统。把DRAM分为32位宽的两个体，动态存储体0和动态存储体1，这两个存储体可同时独立访问，如图2所示。我们把DRAM分作奇偶两个体，每个体为32位宽。这样相当于存储总线宽度为64位。通过拓宽存储总线位宽来提高存储系统的传输率。两个存储体通过字地址的奇偶来区分，若两次连续存储访问的地址在不同的存储体内，则两次访问可同时进行，而不需等待第一次访问结束再起动第二次访问。连续的存储访问时间上的重叠大大地减少了CPU的等待时间。

在突发方式(BURST MODE)下，由于CPU要求的访问是地址连续的几次存储访问。因此正好符合上述分体交叉同时进行的条件。因而能充分发挥系统的最高效率。在33Mhz时钟作用下，时钟周期为30ns，存储体的访问时间为60ns，由于分体交叉，存储系统能够每30ns完成一次访问，即在读访问下，每30ns可提供一个32位数据；在写访问下，每30ns可写入一个32位数据。因而，CPU总线为零等待。

Intel960CA和Intel960CF都具有突发访问方式，由于960CA有指令CACIIE，在指令CACHE不命中时，CPU要读入一个CACHE行的四条指令，因而960CA的取指令存储访问都采用突发方式在局部寄存器窗口溢出，CPU进行STACK对换时，在CPU执行长数据LOAD/STORE操作及位域操作时也采用突发访问I960CA都采用突发方式I960CF增加了DATA CACHE，因此一般的存储访问在CACHE内部进行，只有当CACHE不命中时才会访问外部存储器，此时，CACHE读入/写回一个CACHE行的四个字也采用突发方式，因而960CF几乎所有外部存储器访问都采用突发方式。我们设计的存储系统在突发方式下可达到零等待的性能，可大大提高程序执行的速度。尤其是对960CF，在我们的系统中，所有DRAM访问都可达峰值速度。对于我们面向的应用：激光打印机PostScrpt语言的解释，大量的CPU时间(＞50％)，在处理光栅图形的扫描变换和点阵填充，这些操作为连续的存储单元访问，因此提高存储系统的速度使得系统性能大为改观。这一点比一般的应用更为显著。

只读存储器子系统分成起动引导只读存储器体、程序只读存储器体、字模只读存储器体三个部分组成。三个部分的存储器根据需要分别按8位/16位/32位来组织，地址编排在不同的空间内。起动引导只读存储器是CPU复位时需要、提供必要的总线配置，程序存储器存放了软件代码，为减少存储器片数，我们组织成16位宽，在系统复位后自动拷贝到动态存储器空间内，以保证程序的高速运行，字模只读存储器由于容量较大，我们把它组织成32位宽，这样CPU能以较快的速度来访问字模数据。

在外围设备子系统中存储增强控制器及分辨率增强控制器是这样完成的：

存储增强控制器：

随着分辨率和幅面的提高，内存的需求量急剧增大，不难推算出，幅面每增大一倍，存储量就要增大一倍；而分辨率每增大一倍，存储量要增大三倍。A3幅面600DPI的输出设备需要6M字节的内存来放置整页的点阵映象，对于高精度的激光照排机可能需要上百兆字节的存储量，这样大的存储量作为内存显然是十分昂贵的，因此必须借助硬盘等外存来实现虚存，但是硬盘的速度要比内存低两到三个数量级，频繁地页面操作使得产生页面映象的速度大大下降。即使不要虚存，产生上百兆的点阵数据，速度随分辨率变大按平方关系下降，前面推算，在使用新型引擎时打印控制器的速度要下降多达160倍。这使得应用变得没有效率可言。若使用虚存，速度将会更慢一两个数量级。

国外Phoenix公司发明了一种＂Print Banding＂技术，它将页面沿垂直方向划分成几条，内存中只容纳一条的信息，这样的每个条相当于把纸张的一部分，每次计算只产生一个条。这样，为了产生一个完整的页面，要多次重复的计算，直到页面中的最后一个条被产生。比如：若把页面分作16个条，则所需内存容量为原有的1/16，但产生一个页面需对该页面重复地计算16次。因而速度也大约下降了16倍。这种＂PrintBanding＂技术节约内存是以速度为代价的。此外，这种方法对如HP-PCL语言等前后无相关性的简单页面描述语言是有效的，因为一个页面的描述可以存储起来重复地计算第二遍，但是对于PostScript语言这种前后相关的语言，它的程序在内存中并无映象保留，是基于“用掉就扔”(Execute then Discard)的机制，因而，它的页面描述不能被存储起来重复执行，这样，＂Print Banding＂技术不能用于PostScript语言的控制器构筑。

我们研究了图形算法和底层图像表示技术后，发明了存储增强技术。我们发现，图形在像素级可看作由一条条水平方向的扫描线组成，扫描线有一定的颜色或者图样(Pattern)。我们根据这个特点，对页面的点阵表示进行了压缩。我们使用了行程编码，把整个页面看作一个行表，每一行用一个链表来表示，链表的每一项由四个域组成(起始位置Start，模式Pattern，长度Length，下一个Next)；见图5。

使用这种压缩编码，有如下性质：

1.一串连续的具有同样模式(Pattern/Color)的像素点可以在链表中的一个节点来表示，减少了存储量。

2.当分辨率提高一倍时，每一行的链表节点数没有变化，只是行数多了一倍，因而证明了存储量的增加虽分辨率提高按线性增加。

3.使用链表表示，图形系统在计算点阵时，节约了在内存中填充点阵的时间，速度加快了。当分辨率提高一倍时，因行数多了一倍，因而，计算量只提高了一倍。

我们设计了一个硬件存储增强控制器来完成压缩图像的还原输出，使得还原压缩数据不占用主CPU的时间，存储增强控制器的结构如图6；

我们使用一个FIFO存储器用以缓冲由CPU通过DMA方式传送过来的压缩数据。有一个水平方向的位置计数器，代表当前时刻的扫描位置的X坐标。控制逻辑从FIFO中取出一组数据，起始点的X坐标通过比较器和水平计数器的值作比较，若不相同，则表示当前点不在扫描线上，这样，通过查找表输出空白信号。若比较相同，表示当前位置进入一段扫描线，由控制逻辑把扫描线的长度装入扫描计数器，并启动该计数器计数，当计数器未到达零以前，表示当前位置在扫描线内，这样，X坐标、扫描计数器的数值、以及由FIFO中取出的扫描图案编号一同作为图案查照表的输入，可查出当前点应该的亮暗取值。得到的是图像的原始信号，该信号可作为上述分辨率增强电路的输入，也可直接输出到引擎视频接口。

见附图3和图7。

存储增强技术解决了打印控制器内存要求过多的问题，在A3 600DPI条件下减少存储器到原有的1/4；在A3 2400DPI时，内存容量为原有的1/16，这使得照排控制器成本也下降到原有的1/16，而同时，计算速度提高了16倍。这项技术同时解决了存储容量、成本和计算速度的问题，是照排控制器设计的一项突破性技术。

分辨率增强控制器

任何光栅输出设备都是有一定分辨率的，通常的激光打印机引擎有300DPI、600DPI和1200DPI几种，照排机有1000DPI、1200DPI、1500DPI、3000DPI等多种不同规格。实际上输出设备的分辨率还有纵向分辨率和横向分辨率之分，纵向分辨率一般受控制硒鼓或感光鼓的机械系统精度所限，不能变化；而横向分辨率实际上取决于扫描系统的信号频带宽度。扫描系统是时间连续系统，频带宽限制了信号变化的快慢，即变化太剧烈，超出系统频带宽度的信号不能被响应。在传统的激光打印机和激光照排机中，由于使用计算机控制，计算机内部的图像表示是一个离散点阵成像系统。为了便于实现，在横向上也作了离散化，即使得扫描系统的信号在时间上离散，根据采样定理，离散化采样频率应该至少为系统频带宽的一倍才能够完整地恢复此信号，但是，采样频率的提高会使得表示同一图像的存储容量也有相应的增加，为了降低成本，传统的激光打印机和激光照排机都使用系统频带宽为采样频率，因而损失了大约一半的横向分辨率。

为了解决这个问题，我们在不增加存储量的前提下，在输出的后端增加了一套插值电路，原理为利用图像信号的时间相关性，对原有信号提高采样时钟三倍，然后在利用图像连续几行间的相关性，对原有图像进行滤波，这样，使得真实图像信号得到恢复，以突破传统技术因采样频率过低而对图像质量造成的损失。采样频率提高三倍倍，可使得横向分辨率至少提高了一倍。

为了实现上述算法，采用了图8中的电路，我们用三个FIF0存储器作为行缓冲，每个用以得到延迟一行的信号。通过三级延迟，我们可以得到垂直连续三行的同一列的信号，然后通过一个小的三级锁存器，使得信号延迟一、二、三个点，每一级延迟后的信号都取出，这样我们有得到每一行的水平方向连续的三个点；总的来看，我们得到了当前点以及它周围八个方向的相邻的点的一个3*3的矩阵；通过倍频器，可取到四倍于标准打点时钟的一个快时钟。使用一个两位计数器对快时钟计数，用以时间上分得四个相位，在空间上，相当于把3*3的矩阵细化为12*3的矩阵，我们手动地通过插值和滤波设计从3*3源矩阵到12*3目标矩阵的映射关系，可以使得目标矩阵既保持了原有图案，又实现了分辨率增强的目的，矩阵的设计考虑了图像的频带不能超过引擎允许的带宽。实现上，预先设计好的映射表存放在高速的静态存储器(SRAM)里，在系统初始化时装入SRAM。在输出信号时，SRAM工作在快时钟下，高速地产生优化后的信号送往引擎视频接口。

详细电路参见附图3和附图7。

外围设备子系统中输出子系统的视频接口受到80960CA和8751的协同控制，其中包括存储增强控制器、分辨率增强控制器、通用引擎控制器三个部分。存储增强控制器辅助主CPU完成点阵图像的压缩/解压缩的功能；分辨率增强控制器完全由硬件在后端实现我们的分辨率增强算法。通用引擎接口产生各种不同型号的黑白/彩色激光打印机、激光照排机的接口控制信号，并使得打印控制系统和引擎达到同步。

见附图7。

在外围设备子系统中的输入设备子系统由单片机Intel8751控制着Centronics并行接口、EIA RS-232C/RS422串行口、Apple Talk串行口、EtherNet以太网接口构成了输入外围设备。使用单片机控制，使得系统设计简化，并且防止主处理器被外设频繁中断，这种双处理器并行的结构使系统整体性能大有提高。单片机可智能地识别信号的来源，在不同的接口和任务之间切换，完全不需人工干预，这一点作为网络打印服务器是十分有用的，我们称这个技术为智能接口管理技术。见附图4和图9。

为了解决PostScript语言与各种排版印刷设备相衔接，设计了中文PostScript解释器。

中文PostScript解释器的功能由软、硬件配合完成，解释器的结构总图见附图10。PostScript解释器由主控模块、文件系统、智能输入外设管理模块、虚存管理模块、字典管理模块、堆栈管理模块、文法分析模块、过滤器模块、语义执行模块、图形系统模块、字形管理模块、图像系统、色彩空间转换模块、底层驱动模块、页面缓冲管理模块、智能输出接口管理模块等十六部分组成。

下面是各个功能模块的简要介绍。

1.PostScript主控模块

系统的核心机构，整体控制各个模块的动作，数据的流向，模块间的配合，系统初始化，各进程的管理。

见附图11。

2.文件系统

提供一个基于ROM和硬盘的文件系统操作子集，这把文件查找，创建目录管理，读/写文件Buffer，SMART DISK CACHE操作等原语、字型和一些数据逻辑上以文件形式组织，物理上存储于ROM和DISK之间。字符扩展接口和硬盘亦自动列入文件系统中，可扩充性强，而上层不需考虑物理存储结构和介质。

见附图12。

3.智能输入外设

由8751单片机和i960CA共同完成，单片机负责从串、并口读入数据，放入FIFO缓冲，自动切换数据来源接口，并向i960CA发DMA和中断请求。两处理机间的DMA方式高效传输数据，并行工作，单片机产生各接口所需应答信号。

见附图13。

4.虚存管理

虚存是PostScript的堆空间，存放PostScript的表、数组、字典等等的内容。虚存管理负责存储器的释放、分配。若有磁盘，它负责对换管理，无用存储空间的收集。

见附图14。

5.字典管理

字典是PostScript的基本数据结构之一。字典管理以Hash表方式高效地完成、创建、堆长、存入和释放工作。

见附图15。

6.堆栈管理

堆栈是PostScript的执行机构的核心，有操作数栈、字典栈、图形栈、用户栈等等。本模块负责这些堆栈的操作和管理、过程调用和返回等等。

见附图16。

7.文法分析

文法分析接收智能输入接口的字符流，负责进行词法和语法分析、合法性检查目标生成，直接和堆栈、字典、虚拟存储交换数据，并且直接对目标产生语义动作的激励。它还对出错的陷阱修复和处理。

见附图17。

8.过滤器管理

过滤器负责用各种压缩算法进行压缩和还原、字符集转换等等，使压缩的数据能够高效地还原，包括TIFF，LZW，JPEG，FAX格式的处理。

见附图18。

9.语义动作

语义执行构造了操作符的基本集及其相应语义动作，包括数据结构操作、控制流、算术运算、图形操作符等等。

见附图19。

10.图形系统

图形系统是一个二维逻辑空间图形系统，包括所存图形的原语、图形状态管理的控制和动作。

见附图20。

11.字形管理

字形管理支持标准西文ANSI/ASCII字符集，ADOBE TypeI，III和中文字形的管理、还原、Hint处理。

见附图21。

12.图像系统

包括图像的抖动、挂网等等算法。

见附图22。

13.色彩空间转换

上层的色彩RGB、灰度、CIE、CYMK多彩色空间的相互转换及物理输出能力的最佳效果的匹配。

见附图23。

14.底层图形驱动

上层图形操作根据物理能力转换为底层图形驱动模块调用，这样可使图形系统和物理驱动分离，使软件移植性大大增强。底层驱动完成基本的图像操作等等。目前，已有LBP-BX 600DPI/300DPI A3/A4幅面的驱动程序。在PC上，我们实现了HP Laserjet 3/4，Epson 1600K，HPDJ500Q驱动程序，GIF格式驱动程序等。

见附图24。

我们目前采用Canon LBP-BX引擎，Intel 80960CA/CF，实现了一个A3幅面，600DPI的激光打印机，软件上支持HP-GL和具有汉字能力的PostScript LevelII语言，并研究了汉字三次曲线字型的自动跟踪技术。

我们的中央处理机采用Intel80960CA超标量精简指令系统嵌入式控制器，主频为33Mhz，外围设备处理机采用Intel8751单片微处理机。

总线控制器使用3片可编程逻辑器件实现了中断和DMA控制。存储系统采用6片可编程逻辑器件实现。使得系统由4路中断能力，4个DMA通道，动态存储系统最大吞吐率为每秒132M字节，只读存储器子系统可连接8位、16位和32位宽的只读存储器芯片。总线支持突发流水方式传送。

外围输入子系统采用单片机控制，实现了Centronics标准并行接口，RS232、RS422和Apple Talk串行接口和以太网接口。最大传输率为每秒10M位。

外部存储器使用IDE标准硬盘接口，采用1片可编程逻辑器件实现，可连接所用IDE标准的硬盘。使得外部存储器容量可扩充为500M字节。

分辨率增强控制器和存储增强控制器采用3片可编程逻辑器件、一个FIFO缓冲器和一个高速静态存储器实现，能动态还原压缩的数据，并使得分辨率大约提高一倍。

智能输出接口采用可编程逻辑器件和长线驱动器实现，可和Canon、Xerox等各种激光打印引擎以及国产滚筒式照排机，进口ECRM、LinoType、Agfa等多种高精度照排机接口，内具后端挂网和分色能力，适用于彩色印刷系统。硬件技术指标为：幅面：            A3；分辨率：        600DPI；内存：          8M/16M；处理器：        80960CA-33，80960CF-33/25；处理器速度：    峰值100MIPS，平均66MIPS；总线传输率：    132M bytes；存储系统：      分体交叉，DRAM系统每秒可传输132M bytes，

                                        零等待；DMA：           传输率为59M bytes；外用接口：      IDE硬盘接口，字符盒扩展接口，单片机控制，

            RS232/RS422串行接口，Centronics并行接口，视

            频激光引擎接口；尺寸：          11英寸×8.5英寸；控制板功耗：    20W。软件技术指标为：HP-GL图形语言；汉字PostScript Level II语言：智能FONT文件系统(磁盘/ROM管理的基本操作系统)；串 并视频智能接口软件；软件语言：80960CA和ANCI C共约10万行；汉字字型管理；支持WINDOWS下所有应用程序的打印输出。

通过上述多项发明我们设计了一种新型的打印控制器。

A/通过由高速RISC处理器INTEL80960CA和单片机INTEL8751及零等待高速存储系统构成的多处理机系统，解决了打印控制器对计算能力的要求，运算速度高达每秒一亿次，计算能力比普通控制器高十倍以上；

B/通过软、硬件结合的系统工程的方法实现高速PostScript解释器，解决通用性的问题，在标准PostScript基础之上扩充了汉字处理能力，并解决PostScript对计算能力的要求；

C/通过分辨率增强技术，解决激光打印机和激光照排机的分辨率不足的问题，在在不增加存储容量的情况下，提高分辨率一倍以上，使得图像、文字及图形打印效果有很大提高；

D/通过存储增强技术，解决高分辨率激光打印机和激光照排机对存储量的要求，使得分辨率和容量及计算能力的要求由平方增长改善为线性增长关系。在600DPI时，存储容量减少为原有1/4，速度提高4倍；在2400DPI时，容量减少为原有的1/16，速度提高16倍；同时还大大降低了高分辨率打印控制器的成本；

E/通过智能输入接口管理技术，解决了多个输入接口之间的切换问题，和共享打印的任务管理的问题。我们设计的以太网接口，使得打印控制器可通过以太网直接和多台计算机相连，可直接作为打印服务器共享使用；以太网接口大大提高了计算机和打印机之间数据传输的速率解决了传输瓶颈的问题；

F/通过通用输出接口技术，解决了和各种不同型号的激光打印机引擎、激光照排机引擎、彩色喷墨、染料升华、热蜡技术打印引擎的通用接口。这样使用同一套打印控制器，即可连接控制不同的引擎，使得应用的范围更为广泛。

Claims (1)

1、一种高速中西文PostScript激光打印照排控制器，其特征是由中央处理器、总线控制器、存储子系统、外围设备子系统几个部分组成，中央处理器采用高速超标量精简指令系统(RISC)处理机Intel 80960CA组成，总线控制器包括直接存储器访问(DMA)控制电路、中断产生和应答电路，处理机间通讯逻辑几个部分组成，存储子系统包括动态存储器(DRAM)子系统、只读存储器子系统；其中，动态存储器子系统由动态存储器控制逻辑、动态存储体0、动态存储体1、多路选择器组成；只读存储器子系统包括起动引导只读存储器、程序只读存储器、字模只读存储器三个部分组成，围设备子系统由单片外围处理机、输入设备子系统、输出设备子系统、外部存储器子系统组成。输入设备子系统包括并行接口、串行接口、网络接口；输出子系统包括输出缓冲器、存储增强控制器、分辨率增强控制器、各种激光打印照排引擎接口；外部存储器子系统由硬盘控制器和硬盘两部分组成。

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