摘要摘要：在众多嵌入式处理器中，ARM处理器以其低成本、低功耗和高性能等优点，Linux操作系统凭借其开源、稳定、定制、可移植性强、硬件支持广泛、网络功能强大等特点，使得ARM Linux成为嵌入式系统设计的一种趋势。介绍了基于ARM的微型打印机硬件、软件设计与实现。系统采用ARM9 MDK9263G核心模块控制HP打印机实现微型打印功能。
关键词关键词：ARM处理器；Linux操作系统；可移植性；微型打印机；MDK9263G核心模块
DOIDOI：10.11907/rjdk.151910
中图分类号：TP319
文献标识码：A文章编号文章编号：16727800（2015）011010402
基金项目基金项目：
作者简介作者简介：肖文静（1990-），女，江苏靖江人，西安工程大学计算机科学学院硕士研究生，研究方向为便携嵌入式仪器打印驱动设计。
0引言
在Linux中，PostScript 是打印机特有的页面描述语言和编程语言，由Adobe公司开发。需要打印的文件首先通过应用程序生成PostScript 文件，在通过一系列过滤器后传送给打印机打印。有一些打印机直接在内部集成了PostScript 语言解析器，不经过任何过滤器直接将PostScript文件传送给打印机，但是这种技术相对来说比较昂贵。如果打印机厂商要在其产品中使用PostScript语言，该厂商必须给Adobe公司支付一笔费用，使用PostScript语言的打印机所花费的费用将非常昂贵[1]。所以一般低廉的打印机是不能解析PostScript文件的，需要经由GhostScript将PostScript 文件转换成打印机能够识别的打印命令进行打印输出[2]。选用的HP系列打印机，还需要配置编译惠普专用的打印机驱动程序Hpijs，这个驱动程序由GhostScript驱动接口Ijs去调用，才能实现最终打印。
1MDK9263G功能介绍
AT91SAM9263嵌入了一个基于200 MIPS（每秒百万条指令）的ARM926EJS微控制器（MCU），从而解决了图形界面、数据密集型应用（比如联网的医疗监测设备和GPS导航系统）中基于ARM9的传统微控制器遭遇的瓶颈问题。
1.1硬件特性
MDK9263G核心板集成了AT91SAM9263处理器，主频200MHz，板载内存、RTC、LCD接口、CF卡口、电源接口，可独立应用。底板除扩展串口、网口、USB口常用接口以外，还扩展GPRS无线通信模块、数据采集模块。9263核心板模块具有集成度高、低功耗、结构紧凑、体积小、抗干扰能力强等优点，广泛应用于工业控制、环境测试、触摸屏控制、电力监测、通信设备、网络终端等场合。
MDK9263G是一款基于Atmel AT91SAM9263处理器的嵌入式核心控制模块，具有丰富的 I/O扩展功能，为嵌入式应用提供了方便的扩展功能，配合各种外围扩展接口板，实现各种工业型数据采集。
MDK9263G面向企业客户最终应用加以设计，采用核心板+底板扩展的方式，基于MDK9263G核心模块开发平台，扩展常用串口、以太网络、USB、A/D转换、LCD显示功能等，运行Linux2.6嵌入式操作系统，方便用户的二次开发，只需修改底板，无需更改核心系统，使用MDK9263G扩展板对产品功能进行剪裁、添加、封装成最终产品，从而加速产品上市进程。
1.2软件特征
系统支持Linux 2.6.30版本的操作系统，使用ARMlinuxgcc3.4.1交叉编译工具，Linux内核中已包含以下驱动程序：10/100M以太网驱动、CAN总线驱动、2路USB HOST驱动（支持U盘、USB mass storage、USB HID、USB2UART）、USB Device驱动、片上RTC驱动、CF卡驱动、看门狗驱动、LCD驱动、触摸屏驱动、GPIO驱动等；提供Linux下UI应用，基于miniGUI；支持协议：TCP/IP、UDP、Telnet、FTP、HTTP、NFS等；支持QT/Embedded图形界面。
2USB打印机驱动设计
本设计采用HP系列打印机。HP打印机官网已经提供了丰富的打印机驱动资源。目前发行的Linux商业操作系统支持直接打印功能，但是价格昂贵。本设计提供了一种微型打印机系统设计方案，通过调用Shell脚本管理程序对设备节点的访问实现打印功能。打印机设备是Linux系统的重要USB设备驱动，但由于打印设备特定厂商、特定设备使用芯片的特殊性，厂家有自己专用的打印机命令，所以需要把打印机通用的命令转换成特定厂家打印机支持的命令，最终实现一个基于USB接口的打印机微型控制系统。
2.1配置Linux内核
make ARCH = ARM menuconfig，选上USB打印机选项，见图1。
Device Drivers →
[*] USB support →
<*> USB Printer support
配置成功后，插入打印机后设备节点会出现在/dev/usb/目录下一般名字"lp0"。
2.2交叉编译ghostscript 8.15
（1）解压ghostscript-8.15，改目录名称为ghostscript-8.15-x86，运行./configure后直接make，编译出x86版本。
（2）解压ghostscript-8.15，运行./configure --host=ARM-none-linux-gnueabi --prefix=/opt/printer，然后执行make。
（3）编译中会出现许多编译问题，根据具体问题来解决。
（4）执行make 编译通过 make install，至此顺利编译生成/opt/printer/bin/gs文件。
（5）file gs 查看运行平台相关信息，如图2所示。
2.3交叉编译hpijs
源码包版本hpijs-2.1.4.tar.gz，因为要驱动惠普打印机hp LaserJet 1010，所以需要编译惠普专用驱动程序hpijs镜像文件，然后给gs里面的ijs结构调用完成打印。编译安装以后会在与源码包同级的目录下自动生成一个usr目录，在usr/local/bin下面可以找到hpijs，然后把hpijs拷贝到开发板根目录下，再用下载的安装脚本install-embedded-linux-printer.sh进行安装，出现如图3所示的提示。
2.4移植Ghostscript和Hpijs可执行镜像文件到设备平台
编写Shell安装脚本程序，需要把所有的资源拷贝到本文设计的嵌入式设备上，完成安装。在gs使用的时候，可以根据参数设置调用的打印机驱动程序、打印机服务器、打印机类型、打印机分辨率、打印机纸张大小等参数。由于参数的繁杂性，通用的打印管理程序又过于庞大，而嵌入式产品最终是要面向用户，自身资源又很有限，本设计使用了占用资源很少的Shell打印管理脚本程序，以代替庞大的打印管理程序，实现打印功能。最后把Linux下的字库Fonts文件拷贝到开发板的打印机相应目录下，这样在执行打印的时候就可以找到相关的字体库，不过中文字库比较大，但可以根据需要进行相应的裁剪。
3打印机支持类型
要查看Ghostscript在Linux发行版本上支持什么打印机列表，可以在命令行下键入：
[root@localhost～]#gshelp
如图4所示，gs命令会列出一份它支持的打印机和输出设备名单。
图4gs支持的打印机类型
一般来说，我们购买的普通打印机附带的光盘中没有Linux驱动。如果不知道是否可以在Linux下使用，可以查看The Linux Foundation站点[4]，这里包含了大量关于在 Linux 上打印的信息。进入查询界面后输入打印机厂商和型号后，即可进行查询。通常会得到4个查询结果[5]：
（1）perfectly：完全支持Linux下打印，并且可以使用打印机所有功能和打印分辨率。
（2）mostly：大部分功能支持Linux下打印，有一些小缺陷。
（3）partially：只有一部分功能支持Linux下打印，许多功能不能实现，例如彩色打印机只能打印黑白图像。
（4）paperweight：完全不支持Linux下打印。
本设计使用的是HP 的hp LaserJet 1010，查询结果如图5所示。
4打印功能测试
执行打印命令，传入要打印的文件名参数，就可以实现打印。gs命令使用-r选项设置打印分辨率。打印的文件参数个数也可以根据需要在脚本文件里指定，可以查看GhostScript版本信息、打印的文件参数、打印纸张参数以及打印需要的字体文件等信息[6]。运行./gs.sh printer.txt命令，打印机打印系统提示部分信息如图6所示。
5结语
本文设计了一种基于嵌入式Linux的打印控制设备，但目前尚未实现中文打印，可能与中文字库有关，还需进一步实验来实现中文打印，更好地完善微型打印系统。
参考文献：
[1]MATTHEW N，STONES R.Beginning linux programming[J].WroxPress， 2004（4）：108109.
[2]李华锋，凌宏江.USB主控制器在智能仪器打印接口上的实现[J].计算机应用，2006，26（2）： 356357.
[3]王国意.打印机的USB接口和驱动设计[J].福建电脑，2004（10）：5052.
[4]LINUXPRINTING ORG.Foomatic[EB/OL].http：//www.linuxprinting.org /foomatic.html.
[5]黄艳，马旭东.嵌入式Linux下基于ARM9 的USB 打印机控制器的设计[J].工业控制计算机，2008，21（5）：6667.
[6]曹江华.Linux操作系统打印机配置全攻略[EB/OL].http：//caojh.blog.51cto.com.
责任编辑（责任编辑：杜能钢）
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