CN101604228A - 无纸打印装置及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种无纸打印装置，其特征在于：包括微处理器、ROM存储模块、面板控制单元及操作面板、通讯模块、DRAM存储模块、非易失存储模块、电子纸控制单元及电子纸，微处理器通过输入、输出接口分别与ROM存储模块、面板控制单元及操作面板、通讯模块、DRAM存储模块、非易失存储模块、电子纸控制单元及电子纸相连接。本发明能够连接计算机主机并被主机识别为打印机设备，能够接收计算机主机发送的特定的打印命令并正确解析，能够按照主机要求将打印结果正确打印在该设备所配备的电子纸媒体上，能够将打印命令正确存储在该设备所配备的半导体存储介质里，能够浏览和管理存储器里的打印数据。
Description
技术领域
本发明涉及一种电子信息装置，特别涉及一种无需传统纸张而进行打印的电子设备。属于电子计算机外设——打印(及显示)技术领域。
背景技术
传统的打印机设备需要将打印结果输出在物理纸张上，耗费大量的森林资源。而且大量打印结果的保存、携带和管理都不容易。而且传统打印机一般体积较大并需要连接市电，因此移动困难且无法手持。
无需电力供给也能维持显示内容的电子纸媒体，特别是基于电泳显示技术(ElectroPhoretic Display)的电子纸，在手持式电子书籍阅读器等方面已经有应用先例，但是目前的应用限制在此类设备针对某些特定文件格式文档的显示和管理，对于此类设备不支持的文件格式则无法显示。
发明内容
为了克服上述问题，本发明的目的在于提供一种无纸打印的设备，能够连接计算机主机并被主机识别为打印机设备，能够接收计算机主机发送的特定的打印命令并正确解析，能够按照主机要求将打印结果正确打印在该设备所配备的电子纸媒体上，能够将打印命令正确存储在该设备所配备的半导体存储介质里，能够浏览和管理存储器里的打印数据。
本发明是这样实现的，一种无纸打印装置，其特征在于：包括微处理器、ROM存储模块、面板控制单元及操作面板、通讯模块、DRAM存储模块、非易失存储模块、电子显示控制单元及电子显示器，微处理器通过输入、输出接口分别与ROM存储模块、面板控制单元及操作面板、通讯模块、DRAM存储模块、非易失存储模块、电子纸控制单元及电子纸相连接。
其中，通讯接口可选择但不限于下列接口方式：USB接口、有线以太网接口、WIFI网络接口、并行接口、串行接口、蓝牙接口。无纸打印设备可以选择一个接口或者多个不同接口的组合实现与主机的通讯。
非易失存储模块可以选择但不限于：内置的FLASHROM存储器、内置的闪存卡、通过读卡器接口外接的闪存卡、通过USB接口外接的U盘。
微处理器指控制该设备的内置程序所运行的微处理器，可以是但不限于MPU、MCU、DSP、SOC、CPU。
操作面板为用户提供操作的界面，可以选择但不限于以下的操作方式：一个或多个按键输入、触摸屏输入、电磁感应屏输入。无纸打印设备可以选择一个或多个操作方式的组合，实现与用户的交互。
无纸打印设备的电源可以是但不限于：锂离子电池、镍氢电池、干电池、燃料电池、太阳能电池、交直流变压器输入。
本发明的另一目的是提供一种上述无纸打印装置的控制方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)无纸打印装置通过USB接口、有线以太网接口、WIFI网络接口、并行接口、串行接口、蓝牙接口与电脑相连接；
(2)无论以何种接口与电脑相连接，电脑中的操作系统对无纸打印装置以打印设备施行控制；
(3)电脑向无纸打印装置发出打印控制指令，并发送打印数据；
(4)无纸打印装置接收电脑的打印控制指令，并根据指令接收打印数据；
(5)无纸打印装置将接收到的打印数据存入非易失存储模块；
(6)无纸打印装置根据接收到的打印数据和操作面板的操作显示打印数据。
上述发明无需传统打印机复杂的机械装置和较大的电量需求，其硬件体积及重量均不大，耗电量也小，打印数据的维持和电子纸的显示维持均无需电力，可小型化为使用电池供电的手持式设备。通过这样的发明，配合大容量的半导体存储器，就可以把传统的打印机设备转变为一个以双稳态电子纸为输出媒介，能够存储并脱离主机浏览和管理海量打印内容的手持设备。
附图说明
图1为本发明的一个实施方式其实现设备的外观图。
图2为本发明的一个实施方式的硬件组成示意图。
图3为本发明的一个实施方式的结构示意图。
图4为本发明的一个实施方式的打印命令解释模块控制方法示意图，详细说明了图3中的打印命令解释模块的流程。
图5为本发明的一个实施方式的打印作业保存和管理模块控制方法示意图，详细说明了图3中的打印作业保存和管理模块的流程。
具体实施方式
本发明提供一种无纸打印装置，其特征在于：包括微处理器、ROM存储模块、面板控制单元及操作面板、通讯模块、DRAM存储模块、非易失存储模块、电子显示控制单元及电子显示器，微处理器通过输入、输出接口分别与ROM存储模块、面板控制单元及操作面板、通讯模块、DRAM存储模块、非易失存储模块、电子纸控制单元及电子纸相连接。
所述的通讯模块通过USB接口、有线以太网接口、WIFI网络接口、并行接口、串行接口、蓝牙接口一个或者多个不同接口的组合实现与电脑相连接。
所述的非易失存储模块可以是内置的FLASHROM存储器、内置的闪存卡、通过读卡器接口外接的闪存卡、通过USB接口外接的U盘。
所述的微处理器指内置程序控制用于控制该装置全部功能的MPU、MCU、DSP、SOC、CPU。
无纸打印装置控制方法，其特征在于：
(1)无纸打印装置通过USB接口、有线以太网接口、WIFI网络接口、并行接口、串行接口、蓝牙接口与电脑相连接；
(2)无论以何种接口与电脑相连接，电脑中的操作系统对无纸打印装置以打印设备施行控制；
(3)电脑向无纸打印装置发出打印控制指令，并发送打印数据；
(4)无纸打印装置接收电脑的打印控制指令，并根据指令接收打印数据；
(5)无纸打印装置将接收到的打印数据存入非易失存储模块；
(6)无纸打印装置根据接收到的打印数据和操作面板的操作显示打印数据。
为了进一步说明，下面，参照附图对本发明的一个实施方式进行说明。
该实施方式选用USB(通用串行总线)作为无纸打印设备与主机的连接方式，选用内置的NAND FLASH存储器作为半导体存储器，选用可充电锂离子电池作为电源。
图1为本实施方式实现设备的外观图，其中101为电子纸显示器即本实施方式选用的基于电泳显示技术(Electro Phoretic Display)的电子纸。102为向上翻页键，103为向下翻页键，104为功能键，105为确认键，106为USB接口。
在设备开机后，用户通过功能键104在电子纸上调出功能选择菜单以选择设备的工作模式，可选择的工作模式有：打印机模式、浏览模式等。用户通过向上键102和向下键103切换选项，通过确认键105确认选择，进入相应模式。
图2为本发明一个实施方式的硬件组成。其中，CPU通过总线与IO控制主要的硬件设备。通讯模块的USB接口通过中断控制与DMA控制与CPU相连。ROM与DRAM通过数据总线和地址总线以及控制信号与CPU相连。DRAM区域分为输入缓冲区，页输出缓冲区和临时数据区等，ROM区域分为固件程序区与字库区等。同时，CPU通过面板控制单元、存储器控制单元和电子纸控制单元分别控制操作面板、NAND FLASH存储器和电子纸。
图3为本发明一个实施方式的工作原理和软件结构示意图。
如图，计算机主机和无纸打印设备通过通讯接口相连，本实施方式为USB接口。当无纸打印设备开机并进入打印机模式，通过USB线缆与主机连接后，计算机主机将与该设备进行握手，设备的主机通讯接口模块将在USB通讯握手的过程中将自己注册为打印机类设备。通讯接口模块主要有两个功能：1.负责与计算机主机接口的通讯握手，使主机能够将该设备正确识别为打印机设备；2.负责接收从计算机主机端发送的打印控制命令和打印数据并保存到内存中。
如果是第一次连接主机且主机操作系统支持即插即用，计算机主机将提示安装驱动程序直到成功安装此打印机相关驱动。当计算机主机端的应用程序需要打印输出时，或调用打印驱动将打印命令通过打印机通讯接口发送至无纸打印设备，或者某些特殊应用程序绕开打印驱动直接将打印命令通过打印机通讯接口发送至无纸打印设备。
无纸打印设备的主机通讯接口模块接收接收计算机主机发送的打印命令，存储在DRAM的输入缓冲区。
打印命令解释模块从输入缓冲区里将打印命令读出，分割打印作业，通知打印作业保存和管理模块，并设置电子纸格式且打印第一页打印数据。打印命令解释模块主要有两个功能：1.负责读取通讯接口模块收到的打印控制命令和打印数据，切割为独立的打印作业并通知打印作业保存和管理模块，2.负责分析打印命令，转换为电子纸及打印控制模块可以识别的输出缓冲数据，输出给电子纸及打印控制模块。
打印作业保存和管理模块接收打印命令解释模块发送的作业分割命令，调用存储器控制模块将当前打印作业按要求保存为存储卡上的文件。打印作业保存和管理模块主要有两个功能：1.按打印命令解释模块要求调用半导体存储器控制模块保存功能将打印作业保存在存储器中；2.响应用户的操作面板，执行用户的查看和管理类操作要求。用户可以通过操作面板翻页查看打印内容、浏览存储器中的打印作业、删除打印作业等操作。
当用户通过操作面板设置进入浏览模式后，打印作业保存和管理模块调用存储器控制模块从存储卡上读取其文件目录结构并以图形用户界面显示。用户通过向上键102和向下键103切换选中的文件，通过确认键105确认浏览。打印作业保存和管理模块收到用户的浏览命令后将相应的数据拷贝入内存的输入缓冲区并通知打印命令解释模块打印改文件。当用户通过102向上翻页键或103向下翻页键进行翻页操作时，打印作业保存和管理模块将相应命令发送打印命令解释模块，打印命令解释模块根据收到的命令执行相应的打印操作。
电子纸及打印控制模块负责响应显示要求，将输出缓冲数据按照电子纸打印的信号和时序要求输出非易失性电子纸媒体。
存储器控制模块负责对无纸打印设备所配备的各半导体存储器提供读取和写入等操作。
上述发明无需传统打印机复杂的机械装置和较大的电量需求，其硬件体积及重量均不大，耗电量也小，打印数据的维持和电子纸的显示维持均无需电力，可小型化为使用电池供电的手持式设备。通过这样的发明，配合大容量的半导体存储器，就可以把传统的打印机设备转变为一个以双稳态电子纸为输出媒介，能够存储并脱离主机浏览和管理海量打印内容的手持设备。
图4为本发明一个实施方式的打印命令解释模块流程图。
该模块采用消息驱动的模式设计。根据从消息队列中收到的消息类型执行相应的操作。消息类型分为：打印命令接收，浏览指定文件，当前文件向上翻页，当前文件向下翻页。其中，打印命令接收为设备进入打印机模式后系统发送给本模块的消息。
正常流程下，模块收到该消息后，读取输入缓冲区数据，直到换页操作产生，然后将当前页输出缓冲输出给电子纸及打印控制模块打印该页，此后，打印命令解释模块将通知打印作业保存和管理模块开始保存当前打印作业。先打印出打印作业的首页再开始保存作业的好处是缩短了首页打印时间。打印命令解释模块随后将读取的数据通知打印作业保存和管理模块保存入当前的作业文件。当打印命令解释模块解析到作业结束命令后，或者打印命令解释模块发现打印已经超时时，将通知打印作业保存和管理模块结束保存当前作业文件。
浏览指定文件的消息是用户在菜单模式下选择了阅读某存储文件后，由作业保存和管理模块发出的，打印命令解释模块将读取已经写入输入缓冲区的文件数据，打印该文件的首页。
当前文件向上翻页消息，当前文件向下翻页消息由打印作业保存和管理模块发出，打印命令解释模块根据当前文件的页信息和页输出缓冲区的信息正确得到相应的页缓冲数据，输出给电子纸及打印控制模块。必要时，打印命令解释模块将通知打印作业保存和管理模块更新输入缓冲区数据，以满足当前的翻页要求。
图5为本发明一个实施方式的打印作业保存和管理模块流程图。
该模块采用消息驱动的模式设计。根据从消息队列中收到的消息类型执行相应的操作。消息类型分为：开始保存当前作业、保存当前作业数据、结束保存当前作业、更新输入缓冲区数据、向下翻页键操作、向上翻页键操作、设置键操作和确认键操作。
开始保存当前作业、保存当前作业数据、结束保存当前作业由打印命令解释模块发出，分别对应打印作业的开始、打印数据保存和打印作业的结束，相应的操作为新建作业文件，写入作业文件和关闭作业文件。打印作业保存和管理模块将调用半导体存储器控制模块完成上述文件操作。
更新输入缓冲区数据的消息由打印命令解释模块在执行翻页操作时发出，打印作业保存和管理模块根据此消息的详细内容将相应打印文件数据区拷贝到输入缓冲区。
四个按键消息，即向下翻页键操作消息、向上翻页键操作消息、设置键操作消息和确认键操作消息将在用户操作面板时触发，在打印模式和浏览模式的阅读状态下，向下翻页键操作消息和向上翻页键操作消息将发送相应消息通知打印命令解释模块执行翻页操作。
在浏览模式的菜单状态下，各按键操作将执行浏览存储器中的打印作业、删除打印作业等操作改变显示菜单内容，而打印作业保存和管理模块负责调用半导体存储器控制模块读写相应信息，并将改变后的菜单界面转换为电子纸及打印控制模块可以识别的输出缓冲数据，输出给电子纸及打印控制模块。特别的，对应于文件选择菜单下的确认键操作，即用户选定某文件欲浏览时，打印作业保存和管理模块将该文件设定为当前文件并调用半导体存储器控制模块将其写入内存的输入缓冲区，同时消息通知打印命令解释模块浏览该指定文件。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
Claims (7)
1、一种无纸打印装置，其特征在于：包括微处理器、ROM存储模块、面板控制单元及操作面板、通讯模块、DRAM存储模块、非易失存储模块、电子纸控制单元及电子纸，微处理器通过输入、输出接口分别与ROM存储模块、面板控制单元及操作面板、通讯模块、DRAM存储模块、非易失存储模块、电子纸控制单元及电子纸相连接。
2、根据权利要求书1所述的无纸打印装置，其特征在于：所述的通讯模块通过USB接口、有线以太网接口、WIFI网络接口、并行接口、串行接口、蓝牙接口中一个或者多个不同接口的组合实现与电脑相连接。
3、根据权利要求书1所述的无纸打印装置，其特征在于：所述的非易失存储模块是内置的FLASHROM存储器、内置的闪存卡、通过读卡器接口外接的闪存卡或通过USB接口外接的U盘。
4、根据权利要求书1所述的无纸打印装置，其特征在于：所述的微处理器指内置程序控制用于控制该装置全部功能的MPU、MCU、DSP、SOC、CPU。
5、一种实现权利要求书1所述的无纸打印装置的控制方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)无纸打印装置通过USB接口、有线以太网接口、WIFI网络接口、并行接口、串行接口、蓝牙接口中一个或者多个不同接口的组合与电脑相连接；
(2)无论以何种接口与电脑相连接，电脑中的操作系统对无纸打印装置以打印设备施行控制；
(3)电脑向无纸打印装置发出打印控制指令，并发送打印数据；
(4)无纸打印装置接收电脑的打印控制指令，并根据指令接收打印数据；
(5)无纸打印装置将接收到的打印数据存入非易失存储模块；
(6)无纸打印装置根据接收到的打印数据和操作面板的操作显示打印数据。
6、根据权利要求5所述的无纸打印装置的控制方法，其特征在于：所述的无纸打印装置安装有打印命令解释模块。
7.根据权利要求1所述的电子纸，其特征在于，所述的电子纸是基于电泳显示技术，具有双稳态特征，无需电力供给也能维持显示内容。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CNA2009101120194A CN101604228A (zh) | 2009-06-18 | 2009-06-18 | 无纸打印装置及其控制方法 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102582290A (zh) * | 2011-12-30 | 2012-07-18 | 浙江大学 | 一种基于嵌入式处理器的高速数码印花处理系统 |
| CN108008882A (zh) * | 2017-12-26 | 2018-05-08 | 成都易联云网络科技有限公司 | 一种打印机及其操作方法 |
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2009
- 2009-06-18 CN CNA2009101120194A patent/CN101604228A/zh active Pending
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