http://www.easy-soft.tsnet.pl/
Sterowanie drukarkÄ… przez
mikrokontroler z rodziny 8051.
Port równoległy jest do dziś jednym z najpowszechniej stosowanych
interfejsów drukarkowych. Celem artykułu jest przedstawienie przykładu
sposobu, w jaki można podłączyć drukarkę igłową do systemu wyposażonego
w mikrokontroler z rdzeniem 8051/8052. Jest to nie tyle gotowe rozwiÄ…zanie,
ile przykład aplikacji mający za zadanie nauczyć sterowania drukarką.
Program sterujący wypróbowano przy użyciu drukarki EPSON LX400.
Wprowadzenie.
Obecnie port równoległy wypierany jest z zastosowań przez dużo wygodniejszy w użyciu interfejs USB. Stale
jednak stanowi podstawowe wyposażenie komputerów PC, a w sklepach czy na rynku podzespołów wtórnych,
bez większych kłopotów można kupić drukarkę wyposażoną w złącze równoległe. Jej przeznaczenie w systemie
z mikrokontrolerem może być różne i zależy od potrzeb i inwencji konstruktora czy programisty. Ciekawy dla
elektroników amatorów wydaje się być zwłaszcza rynek wtórny, gdzie za niewielką cenę można nabyć drukarkę
igłową czy atramentową, wyposażoną w ten rodzaj interfejsu i dołączyć ją do własnego urządzenia.
Typowo złącze portu równoległego komputera PC to tzw. złącze DSUB żeńskie o 25 doprowadzeniach. Złącze
zawiera:
" 8 linii danych,
" 5 linii do raportowania statusu urzÄ…dzenia,
" 4 linie kontrolne.
Zestawienie linii wraz z krótkim opisem ich funkcji zawiera tabela 1. Port równoległy nowoczesnego komputera
PC może pracować w jednym z 5 trybów: Compatibility Mode, Nibble Mode, Byte Mode, EPP (Enhanced Parallel
Port), ECP (Enhanced Capability Port). Oczywiście nic nie stoi na przeszkodzie, aby opracować własny interfejs
dla systemu z mikrokontrolerem pracujący w trybach rozszerzonych, jednak dla większości zastosowań
służących dołączeniu drukarki wystarczającym jest tryb standardowy, to jest Compatibility. Na jego opisie skupi
się ten artykuł, dla niego również opracowany został przykładowy interfejs łączący mikrokontroler AT89S8252 z
drukarką igłową marki EPSON LX400.
Tryb standardowy, często nazywany również trybem Centronics, umożliwia wyłącznie przesyłanie danych do
drukarki czy innego dołączonego urządzenia. Transmisja przebiega więc jednokierunkowo, z prędkością typowo
około 50kB, a maksymalnie około 150kB na sekundę. Przesyłanie danych z prędkością do około 2MB na
sekundę jest możliwe w trybach EPP i ECP dzięki dodatkowym układom takim, jak bufor FIFO oraz kontroler
DMA. Wróćmy jednak do trybu standardowego i drukarki.
Dane przesyłane są w formie słów 8 bitowych i zapisywane do drukarki przez opadające zbocze sygnału
STROBE. Minimalny czas trwania impulsu STROBE to 1µs. Wymagane jest, aby sÅ‚owo danych pojawiÅ‚o siÄ™ jako
pierwsze oraz aby upłynął krótki czas (około 500ns) pomiędzy wysłaniem słowa danych a opadającym zboczem
sygnału STROBE. Po odbiorze danych, drukarka ustawia stan wysoki sygnału BUSY zgłaszając w ten sposób
stan zajętości (np. wydruk linii czy też przepełnienie bufora danych). Po zakończeniu np. wydruku linii,
ustawiany jest stan niski linii BUSY oraz pojawia siÄ™ krótki, trwajÄ…cy kilka µs (typowo 5..12µs, uwaga: czas
trwania może być różny dla różnych drukarek) ujemny impuls na linii ACK. Potwierdza on odbiór danych oraz
sygnalizuje gotowość drukarki do przyjęcia następnych. Na rysunku 1 przedstawiono typowe sekwencje
sygnałów właściwe dla transmisji danych pomiędzy drukarką oraz komputerem PC.
Rysunek 1. Sygnały podczas transmisji danych do drukarki.
Przesyłając dane do drukarki można zignorować stan linii ACK badając tylko stan linii BUSY. Nieznacznie
przyspiesza to transmisjÄ™.
J.Bogusz  Centronics i 8051 strona - 1 / 10 -
http://www.easy-soft.tsnet.pl/
Poziomy napięć sygnałów na doprowadzeniach portu równoległego zgodne są z wymaganiami dla układów TTL.
Z racji tego, że port wyjściowy komputera PC wyposażony jest w układy buforów, obciążalność prądowa takiego
portu jest znacznie wyższa, niż 1 s.o.l.1 i w praktyce może sięgać nawet kilkudziesięciu mA dla pojedynczego
wyprowadzenia. Uwaga ta dotyczy linii wyjściowych. Obciążenie wnoszone przez wejście portu zgodne jest
równe 1 s.o.l.
Na koniec tego krótkiego opisu jedna ważna uwaga. Drukarka oprócz komponentów elektronicznych, zawiera
również mnóstwo różnego rodzaju elektromagnesów. Mogą to być na przykład to silniki prądu stałego oraz
silniki krokowe, głowica drukująca i inne układy wykonawcze. Są one z
ródłem licznych zakłóceń, z którymi w
skrajnych przypadkach musi poradzić sobie układ interfejsu. Z tego powodu zalecane jest, aby układy
wyjściowe miały możliwie niską impedancję. To oznacza, co najmniej użycie układów buforów wyjściowych, a
nawet w skrajnych przypadkach optoizolacji, mimo, iż mikrokontroler może bezpośrednio sterować drukarką.
Odrębne zagadnienie stanowi poprawne wykonanie kabla łączącego drukarkę z portem równoległym. Ten
jednak najczęściej kupowany jest jako gotowy, wykonany fabrycznie a więc z zachowaniem odpowiednich norm
dla połączenia.
Compatibility mode (tryb standardowy) to oryginalny interfejs równoległy Centronics. Opracowany został i
przeznaczony do użytku z drukarkami igłowymi oraz starszymi modelami drukarek laserowych. Tryb
Compatibility może być łączony z trybem Nibble dla uzyskania transmisji dwukierunkowej.
Nibble mode (tryb podziału bajtu) pozwala na przesłanie danych z powrotem do komputera PC. Tryb Nibble
używa linii statusu (kontrolnych) do przesłania dwóch  porcji o długości 4 bitów w dwóch cyklach transmisji.
Tryb ten używany był np. przez popularny w latach 90-tych program Norton Commander do transmisji danych
przez interfejs równoległy umożliwiając połączenie w ten sposób dwóch komputerów.
Byte mode wymaga dwukierunkowego portu wyjściowego komputera. Umożliwia transmisję danych do i z
komputera poprzez port równoległy w postaci liczb jednobajtowych. Niektóre starsze modele drukarek
laserowych wymagały tego trybu do poprawnej komunikacji z komputerem. Dane przesyłane są do / z
komputera z tą samą prędkością.
ECP mode (Enhanced Capability Port mode) to zaawansowany tryb pracy portu równoległego
umożliwiający podłączenie drukarki i skanera. Wymaga użycia specjalnego oprzyrządowania, to jest kontrolera
DMA oraz układów buforów FIFO do kolejkowania danych oraz dla szybkiej ich wymiany. Ten tryb pracy portu
równoległego pozwala na przykład na sprzętową kompresję danych (np. obrazów ze starszych modeli
skanerów) oraz ich przesyłanie z prędkością do 2MB na sekundę. Jedną z ciekawych funkcji jest adresowanie
kanałów transmisji. Używane jest ona do obsługi dołączonych urządzeń wielofunkcyjnych. Na przykład, jeśli
urządzenie wielofunkcyjne drukuje i w tym samym czasie wysyła dane przez modem, oprogramowanie
przydziela modemowi nowy kanał transmisji tak, że obie te funkcje mogą być realizowane jednocześnie.
EPP mode (Enhanced Parallel Port mode) to zaawansowany tryb transmisji opracowany przez firmy Intel,
Xircom i Zenith Data Systems. Umożliwia on pracę portu równoległego zarówno w trybie zbliżonym do ECP jak i
w trybie standardowym. W trybie EPP używane są tzw. cykle danych, które przesyłają dane pomiędzy
komputerem i urządzeniem peryferyjnym oraz cykle adresowe, które mogą przyporządkowywać adres, kanał
lub zawierać komendę sterującą. Dane przesyłane są z prędkością od 500kB na sekundę do 2MB na sekundę.
Tryb EPP jest w pełni dwukierunkowy. Umożliwia to dołączenie do komputera urządzeń do akwizycji danych,
przenośnych napędów dysków i innych urządzeń.
1
1 s.o.l. to standardowe obciążenie logiczne; dla TTL wynosi ono 10mA w stanie niskim. Oznacza to możliwość
dołączenia do wyjścia układu 10 wejść układów TTL.
J.Bogusz  Centronics i 8051 strona - 2 / 10 -
http://www.easy-soft.tsnet.pl/
Numer Numer Nazwa sygnału Kierunek sygnału w Opis funkcji
wyprowadzenia wyprowadzenia odniesieniu do
portu portu komputera PC
równoległego równoległego
(komputer PC) drukarki EPSON
LX400
1 19 /STROBE Dwukierunkowy Sygnał zapisu danych do bufora drukarki.
Szerokość impulsu musi być większa niż
0,5 µs na urzÄ…dzeniu odbierajÄ…cym!
2 2 Dane, bit 0 Wyjście Bit danych numer 0
3 3 Dane, bit 1 Wyjście Bit danych numer 1
4 4 Dane, bit 2 Wyjście Bit danych numer 2
5 5 Dane, bit 3 Wyjście Bit danych numer 3
6 6 Dane, bit 4 Wyjście Bit danych numer 4
7 7 Dane, bit 5 Wyjście Bit danych numer 5
8 8 Dane, bit 6 Wyjście Bit danych numer 6
9 9 Dane, bit 7 Wyjście Bit danych numer 7
10 10 /ACK Wejście Krótki ujemny impuls, o czasie trwania
okoÅ‚o 12µs oznacza, że drukarka odebraÅ‚a
słowo danych i jej kontroler gotowy jest
na przyjęcie następnego.
11 11 BUSY Wejście Stan wysoki oznacza, że kontroler jest
zajęty i drukarka nie może odbierać
danych. Pojawia się on w następujących
sytuacjach:
" Podczas przesyłania czy odbioru
danych,
" Podczas drukowania,
" Gdy drukarka jest odłączona,
" Gdy kontroler drukarki zgłasza
błąd wydruku.
12 12 PE Wejście (Paper Empty) Stan wysoki sygnału
informuje o braku papieru w drukarce.
13 13 SELECTED Wejście Stan wysoki oznacza, że drukarka jest
wybrana i załączona. W drukarce EPSON
LX400 wyprowadzenie dołączone na stałe
do +5V przez rezystor 3,3k&!
14 14 /LF Wyjście (Line Feed) Stan niski powoduje, że
papier wysuwany jest automatycznie o 1
linię po zakończeniu wydruku.
15 32 /ERROR Wejście Stan niski oznacza, że nastąpił błąd
wydruku. Może to być spowodowane
jedną z następujących sytuacji:
" Skończył się papier,
" Drukarka jest odłączona (w
stanie off-line),
" Wystąpił błąd kontrolera drukarki
(np. zablokowana głowica
drukujÄ…ca).
16 31 /INIT Wyjście Stan niski powoduje wyzerowanie bufora
drukarki oraz ustawienie głowicy
drukujÄ…cej w pozycji spoczynkowej.
Minimalny czas trwania stanu niskiego
sygnału INIT dla drukarki EPSON LX400
wynosi 50µs.
17 36 /SELECT Wyjście Stan wysoki tej linii umożliwia zmianę
PRINTER statusu drukarki przy pomocy rozkazów
DC1 i DC3 (Select i Deselect Printer).
Stan niski powoduje, że drukarka jest
zawsze w stanie  on-line a rozkazy te sÄ…
ignorowane.
18 .. 25 19 .. 30 GND masa Masy sygnałów interfejsu
Tabela 1. Opis sygnałów złącza Centronics w odniesieniu do drukarki EPSON LX400.
J.Bogusz  Centronics i 8051 strona - 3 / 10 -
http://www.easy-soft.tsnet.pl/
Przykłady aplikacji.
Dla potrzeb demonstracji sposobów dołączenia drukarki do systemu z mikrokontrolerem AT89S8252, w oparciu
o płytki testowe, wykonałem dwie aplikacje. Pierwsza z nich, której schemat umieszczono na rysunku 2, steruje
drukarką z wykorzystaniem dwóch portów mikrokontrolera. Rzadko można sobie pozwolić na taki luksus, toteż
aplikacja z rysunku 3 steruje drukarką tak, jak zapisem czy odczytem komórki pamięci leżącej w obszarze
adresowania 8 bitowego.
Programy sterujące napisane są w języku C i są pewnym fragmentem całości. Aplikacje skupiają się na sposobie
sterowania drukarką w trybie tekstowym, pozostawiając Czytelnikowi szczegółową implementację funkcji
związanych z sygnalizacją błędów wydruku czy transmisji danych.
Algorytm działania jest wspólny dla obu aplikacji, aczkolwiek różnią się one pomiędzy sobą szczegółami
implementacji. W obu dokonano wymiany standardowej funkcji biblioteki stdio.h o nazwie putchar() tak, że
funkcja printf() korzystająca z putchar() podczas przesyłania danych, wysyła dane do drukarki zamiast przez
interfejs UART mikrokontrolera. Rysunek 4 ilustruje skrócony algorytm działania funkcji putchar(), po jej
wymianie na nową implementację. Oczywiście można napisać własne funkcje obsługi, jednak użycie
standardowej funkcji printf() umożliwia dostęp do licznych opcji formatowania danych wyjściowych.
Rysunek 4. Algorytm działania nowej implementacji funkcji putchar()
Jak można zorientować się na podstawie rysunku 4, jako pierwsze wyprowadzane są dane. Następnie badany
jest stan linii BUSY i jeśli ta znajduje się w stanie niskim oznacza to, że kontroler drukarki uwikłany jest w
realizację jakiegoś procesu i funkcja oczekuje na zmianę stanu na wysoki, czyli na zakończenie bieżących zadań
i zgłoszenie możliwości przyjmowania danych. Następnie mikrokontroler sterujący przesyła krótki, ujemny
impuls STROBE, o czasie trwania wiÄ™kszym niż 1µs. Impuls ten zapisuje dane do pamiÄ™ci drukarki. Teraz
funkcja oczekuje na stan niski linii ACK sygnalizujący odbiór bajtu danych. Cykl ten powtarzany jest dla
każdego, wysyłanego do drukarki, kodu znaku.
J.Bogusz  Centronics i 8051 strona - 4 / 10 -
http://www.easy-soft.tsnet.pl/
Rysunek 2. Sterowanie pracą drukarki przy pomocy wyprowadzeń portów
J.Bogusz  Centronics i 8051 strona - 5 / 10 -
http://www.easy-soft.tsnet.pl/
Rysunek 3. Drukarka pracująca jak komórka pamięci w obszarze adresowania 8-bitowego.
J.Bogusz  Centronics i 8051 strona - 6 / 10 -
http://www.easy-soft.tsnet.pl/
Sterowanie przy pomocy portów.
Na listingu 1 umieszczono program sterujący drukarką podłączoną jak na schemacie z rysunku 2. Zaletą jest
prostota wykonania układu, natomiast wadą ilość wykorzystanych doprowadzeń mikrokontrolera. Praktycznie
zajęte są prawie wszystkie linie dwóch portów. Dla uproszczenia pominięto sterowanie sygnałem /LF oraz
testowanie stanu linii SELECTED, która to sygnalizacja i tak nie jest wykorzystywana w drukarce EPSON LX400
(wyprowadzenie jest na stałe dołączone do +5V przez rezystor 3,3k&!).
Program napisano w języku C dla mikrokontrolera z rodziny 8051/8052. Funkcja main() zawiera inicjalizację
drukarki a następnie, w przypadku pomyślnego jej przebiegu, wysyła do drukarki napisy. Funkcja putchar()
wysyłająca znaki jest bardzo prosta i praktycznie polega na odpowiednim sterowaniu wyprowadzeniami portów
mikrokontrolera (zgodnym z opisanymi wcześniej sekwencjami czasowymi) oraz testowaniu stanów linii
statusu. Linia sygnalizacji błędu dołączona jest do wejścia przerwania INT0 tak, że opadające zbocze sygnału
powoduje przejście do funkcji obsługi przerwania. Zarówno program główny jak i funkcja obsługi przerwania,
nie zawierają procedur obsługi błędów. Jak wspomniano wcześniej, szczegółową implementację pozostawiono
Czytelnikowi.
/***********************************************************
DOA

CZENIE DRUKARKI 9-IGA
OWEJ W TRYBIE: EPSON_STANDARD_TEXT
DO MIKROKONTROLERA Z RODZINY INTEL 8051. LINIE DANYCH DRUKARKI
DOA

CZONE DO P0 PRZEZ DRIVER, LINIE KONTROLNE DO P2 (WEJÅšCIA
I WYJÅšCIA), LINIA ZGA
OSZENIA BA

DU /ERROR DO /INT0 MIKROKON-
TROLERA. KWARC 11,0592 MHZ.
***********************************************************/
#pragma SMALL
#include
#include
//SPOSÓB DOA

CZENIA DRUKARKI
//linie danych: P0^0 .. P0^7
sbit ACK = P2^3;
sbit BUSY = P2^4;
sbit ERROR = P3^2; //INT0
sbit STROBE = P2^0;
sbit INIT = P2^1;
sbit PRNSEL = P2^2;
//obsługa przerwania INT0,to jest stanu sygnalizacji błędu
void isr_INT0() interrupt 0 using 1
{
BYTE status = P2; //odczyt statusu drukarki
//<-- tu obsługa sygnalizacji błędu
}
//funkcja realizuje opóz
nienie k*1ms dla rezonatora f=11.0592 MHz
void delay(WORD k)
{
WORD i,j;
for ( j = 0; j < k; ++j)
for (i = 0; i <= 451; ++i);
}
//funkcja putchar wysyła dane do drukarki, linia STROBE musi być w
//stanie wysokim!
int putchar (const int c)
{
while (BUSY); //testowanie stanu BUSY,oczekiwanie na stan niski
P0 = c; //wyprowadzenie danych
STROBE = 0; //ujemny impuls na linii STROBE
delay(1); //to jest zapis danych do drukarki
STROBE = 1;
while (!ACK); //oczekiwanie na stan niski linii ACK
}
//inicjalizacja drukarki (zerowanie bufora i pozycjonowanie głowicy)
bit initprinter()
{
BYTE cnt = 30; //30 sekund oczekiwania na ustÄ…pienie BUSY
//po wysłaniu sygnału INIT
J.Bogusz  Centronics i 8051 strona - 7 / 10 -
http://www.easy-soft.tsnet.pl/
PRNSEL = 0; //aktywny sygnał wyboru drukarki
INIT = 0; //zerowanie bufora drukarki, pozycjonowanie głowicy
delay(1); //(impuls o czas trwania ~1ms na linii INIT)
INIT = 1;
while (BUSY & cnt--) delay(1000); //dopóki BUSY=1 i cnt>0
return (ERROR); //funkcja zwraca stan linii sygnalizacji błędu
//jeśli błąd, to stan linii = 0
}
//program główny
void main()
{
P0 = P2 = 0xFF;
EA = EX0 IT0 = 1; //załączenie obsługi przerwań zewnętrznych (opadające zbocze
//zbocze sygnału na INT0)
if (initprinter())
{
printf("%s\n\r", "tO jEST tEST dRUKARKI!");
printf("%s\n\r", "ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ 01234567890");
printf("%s\n\r", "abcdefghijklmnopqrstuvwxyz 01234567890");
}
else
{
//tu funkcja sygnalizacji błędu
}
while(1);
}
Listing 1. Bezpośrednie sterowanie drukarką.
Drukarka jako komórka pamięci.
Drugi przykład aplikacji jest znacznie bardziej rozbudowany od strony sprzętowej. Konieczne jest zarówno
zbudowanie rejestru adresów jak i dekodera adresów oraz układów buforujących dane, sygnały kontrolne i
umożliwiających odczyt linii statusu drukarki.
Mikrokontroler z rodziny 8051/8052 żądając dostępu do zewnętrznej komórki pamięci, przesyła przez port P0
na przemian adres oraz dane. Rodzaj przesyłanego słowa (adresowe czy danych) sygnalizowany jest przez
wyprowadzenie o nazwie ALE (Address Latch Enable). Opadające zbocze ALE powoduje zapis młodszego bajtu
adresu do rejestru adresowego (nie ma go na schemacie) oraz sygnalizuje pojawienie siÄ™ bajtu danych.
Mikrokontroler posiada na swojej liście rozkazy umożliwiające dostęp zarówno dostęp do danych leżących w
obszarze adresowania 8-bitowego, jak i 16-bitowego, wykorzystujÄ…c jako rejestr adresowy bÄ…dz
to rejestr 8-
bitowy Ri, bÄ…dz
to rejestr 16-bitowy DPTR. W praktyce używanie adresu 16-bitowego skutkuje zmianą stanu P2
w czasie dostępu do danych. Ze względu na to, że P2 może być używany do innych celów, wybrano obszar
adresowania 8-bitowego, który jest wystarczający dla poprawnej aplikacji. Wówczas to stan portu P2 nie
zmienia się podczas dostępu do danych.
Układ U1 (74HCT573) to ośmiokrotny przerzutnik  D , który pełni rolę rejestru danych przesyłanych do
drukarki. Układ U2 (74LS75) to również przerzutnik typu  D , jednak w obudowie znajdują się tylko 4 takie
przerzutniki. Trzy linie wyjściowe (Q1, Q2, Q3) pełnią rolę sygnałów kontrolnych interfejsu drukarki. Układ U5
(74LS244), to bufor wejściowy umożliwiający po zaadresowaniu odczyt stanu linii statusu drukarki (BUSY, PE,
ACK, SELECTED). Wyjątkiem jest linia ERROR, którą dołączono za pośrednictwem przez cały czas otwartego
bufora do wyprowadzenia INT0 mikrokontrolera. Układ U4 (74LS138) pełni rolę dekodera adresów. Jest to
układ demultipleksera 3/8 wyposażony dodatkowo w trzy wejścia ENABLE (E1, E2, E3).
Na pojawienie się stanu niskiego na wyjściu demultipleksera U4 zezwala następująca formuła: (!RD x !WR) x
!AD6 x AD7. Wyjścia wybierane są poprzez wejścia adresowe A i B, dołączone odpowiednio do AD0 i AD1. Stan
tych dwóch linii adresowych będzie wpływał na to, które wyjście będzie załączone. Spróbujmy rozszyfrować
adresy poszczególnych układów:
1) Wyjście Y0 dołączone jest do U5. Wymagane jest zatem, aby AD0 = AD1 = 0, AD6 = 0 i AD7 = 1.
Pozostałe bity słowa adresu nie mają żadnego znaczenia. Można stąd wywnioskować, że na magistrali
adresowej musi się pojawić następująca kombinacja bitów: 10xxxx00. Zastępując  x 0 otrzymujemy
adres, który najwygodniej jest wyrazić szesnastkowo jako 0x80.
2) Wyjście Y1 dołączone jest poprzez inwertor do U2. Użycie inwertora jest konieczne, ponieważ zgodnie
z zasadą działania przerzutnika typu  Latch jest on  przez
roczysty , gdy na wejście taktujące
doprowadzona jest  1 , natomiast zmiana stanu z 0 na 1 na tym wejściu, powoduje zapamiętanie
informacji. Układ U2 może być zapisany jako komórka pamięci o adresie o 1 wyższym, niż adres U5.
Jest to 0x81 (szesnastkowo).
3) Wyjście Y2 dołączone jest (podobnie jak Y1) przez inwertor do U1 pełniącego rolę rejestru danych
drukarki. Adres, pod którym można rejestr danych drukarki zapisać, to 0x82 (szesnastkowo).
4) Wyjście Y3 wypracowuje sygnał STROBE. Zapis lub odczyt bajtu spod adresu 0x83 powoduje krótki
impuls na wyjściu Y3 trwający tyle, ile sygnał RD czy WR, więc czas jego trwania będzie zależał od
częstotliwości zegara mikrokontrolera. Opisywane układy pracowały z zegarem 11,0592MHz. Aplikacja
sterująca zapisuje najpierw rejestr danych a póz
niej wysyła bajt o dowolnej wartości pod adres 0x83.
Adresy zadeklarowane zostały jako zmienne leżące w obszarze PDATA mikrokontrolera. W związku z tym, że
jest to obszar rozciągający się w pamięci zewnętrznej od adres 0 do 0xFF, mikrokontroler adresuje go
J.Bogusz  Centronics i 8051 strona - 8 / 10 -
http://www.easy-soft.tsnet.pl/
pośrednio przy pomocy rejestrów 8-bitowych. W ten sposób stan portu P2 nie zmienia się podczas dostępu do
rejsetrów związanych ze sterowaniem drukarki.
Zapis rejestru polega na przypisaniu odpowiedniej zmiennej wartości a odczyt, na pobraniu wartości zmiennej
przez jej użycie w operacjach logicznych lub przypisania. Kompilator sam  wie na podstawie deklaracji, że przy
odczycie czy zapisie tego rodzaju zmiennych, należy odwołać się do pamięci zewnętrznej. Tak dla przykładu
może wyglądać zapis rejestru danych drukarki: PRINTER_DATA =  A . A tak pobranie wartości z rejestru
statusu: unsigned char status = CTRL_SIGNALS lub CTRL_SIGNALS && 0x01.
Podobnie jak w poprzednim programie (patrz listing 1) tak i tu wymieniona została funkcja putchar(). Jednak,
mimo, iż algorytmy działania funkcji z listingu 1 i 2 są zgodne, to jednak implementacja jest zupełnie inna.
Funkcja z listingu 2 nie ustawia bezpośrednio stanów linii portów a jedynie zapisuje do zmiennych wartości.
Otoczenie sprzętowe mikrokontrolera samo wypracowuje niezbędne sygnały sterujące. Można powiedzieć, że
kosztem dodatkowych układów TTL i miejsca na płytce można znacznie uprościć program sterujący.
/***********************************************************
DOA

CZENIE DRUKARKI 9-IGA
OWEJ W TRYBIE: EPSON_STANDARD_TEXT
DO MIKROKONTROLERA Z RODZINY INTEL 8051. DRUKARKA DOA

CZONA
W OBSZARZE ADRESOWANIA 8-BITOWEGO.
***********************************************************/
#pragma SMALL
#include
#include
//sygnały sterujące pracą interfejsu
#define LINEFEED 0x01 //stan niski powoduje, że papier automatycznie jest wysuwany
//o 1 linię po zakończeniu wydruku
#define INIT 0x02 //stan niski powoduje wyzerowanie bufora drukarki
//oraz ustawienie głowicy w pozycji spoczynkowej
#define PRNSEL 0x04 //stan wysoki powoduje, że można zmieniać status drukarki
//wysyłając kody DC1/DC3
//sygnały kontrolne drukarki
#define ACK 0x01 //sygnał potwierdzenia odbioru danych przez drukarkę
//aktywny jest stan niski
#define BUSY 0x04 //sygnalizacja zajętości drukarki (bufor nie gotowy,
//drukarka off-line, błąd drukarki) aktywny stan wysoki
#define PE 0x02 //sygnalizacja braku papieru w drukarce, aktywny stan
//wysoki
#define SELECTED 0x04 //zgłoszenie, że drukarka jest on-line i gotowa do
//pracy, aktywny jest stan wysoki
at 0x80 pdata BYTE READ_STATUS; //rejestr statusu drukarki (tylko odczyt)
at 0x81 pdata BYTE CTRL_SIGNALS; //rejestr sygnałów LF, INIT, PRINTER SELECT (tylko zapis)
at 0x82 pdata BYTE PRINTER_DATA; //rejestr danych drukarki (tylko zapis)
at 0x83 pdata BYTE STROBE; //wysłanie impulsu na linii STROBE (zapis i odczyt)
sbit ERROR = P3^2; //linia sygnalizacji błędu - INT0
//obsługa przerwania INT0,to jest stanu sygnalizacji błędu
void isr_INT0() interrupt 0 using 1
{
BYTE status;
status = READ_STATUS; //odczyt statusu drukarki
//tu obsługa sygnalizacji błędu
}
//funkcja realizuje opóz
nienie k*1ms dla rezonatora f=11.0592 MHz
void delay(WORD k)
{
WORD i,j;
for ( j = 0; j < k; ++j)
for (i = 0; i <= 451; ++i);
}
//inicjalizacja drukarki (zerowanie bufora i pozycjonowanie głowicy)
bit initprinter()
{
BYTE cnt = 30; //30 sekund oczekiwania na ustÄ…pienie BUSY
//po wysłaniu sygnału INIT
while ((READ_STATUS && BUSY) & cnt--) delay(1000); //dopóki BUSY=1 i cnt>0
return (ERROR); //funkcja zwraca stan linii sygnalizacji błędu
//jeśli błąd, to stan linii = 0
J.Bogusz  Centronics i 8051 strona - 9 / 10 -
http://www.easy-soft.tsnet.pl/
}
//funkcja putchar wysyła dane do drukarki
int putchar (const int c)
{
while (READ_STATUS && BUSY); //testowanie stanu BUSY,oczekiwanie na stan niski
PRINTER_DATA = c; //zapis danych do rejestru danych drukarki
STROBE = 0; //ujemny impuls na linii STROBE
while (!(READ_STATUS && ACK)); //oczekiwanie na stan wysoki linii ACK
}
//program główny
void main()
{
EA = EX0 IT0 = 1; //załączenie obsługi przerwań zewnętrznych (opadające zbocze
//zbocze sygnału na INT0)
if (initprinter())
{
printf("%s\n\r", "tO jEST tEST dRUKARKI!");
printf("%s\n\r", "ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ 01234567890");
printf("%s\n\r", "abcdefghijklmnopqrstuvwxyz 01234567890");
}
else
{
//tu funkcja sygnalizacji błędu
}
while(1);
}
Listing 2. Obsługa drukarki pracującej w obszarze adresowania 8-bitowego.
Mam nadzieję, że przedstawione wyżej przykłady aplikacji będą wystarczającymi wskazówkami do
samodzielnego eksperymentowania. Okiełznanie drukarki pracującej w trybie tekstowym nie jest trudne.
Znacznie gorzej jest w trybie graficznym. Dodatkowo drukarki mają tę nieprzyjemną cechę, że każdy producent
stosuje jakieś własne, charakterystyczne rozwiązania i nie zawsze można drukarką sterować przy pomocy tych
samych poleceń. Jest to cecha dobrze znana twórcom starszego oprogramowanie pracującego pod kontrolą
systemu DOS. Można powiedzieć, że pewne rozkazy są wspólne dla wszystkich drukarek, ale chcąc zmienić
czcionkę czy zagęścić wydruk, można napotkać na duże różnice w formacie poleceń pomiędzy drukarkami.
Konstruując interfejs przeznaczony do pracy z konkretną drukarką należy bacznie prześledzić informacje
zawarte w instrukcji użytkownika.
Jacek Bogusz
[e-mail]
J.Bogusz  Centronics i 8051 strona - 10 / 10 -