数码复印机已成为人们日常生活、工作、科研中不可缺少的自动化办公设备,这类设备集光、机、电于一体,机械结构及数字控制较为复杂,使得国内市场上几乎是清一色的国外品牌产品或基于国外技术的组装产品,不仅抢占了国内庞大的市场,而且严重影响了国家信息安全。因此,国家启动了相关设备的国产化替代研究工作。本文针对数码复印机的扫描模组,提出了一种基于MCU+FPGA+DDR2的扫描控制系统设计方案,通过软硬件自主设计,实现了数码复印机的扫描控制器。本文从系统方案设计、硬件电路设计、控制器固件实现及上位机扫描控制软件开发四个方面对扫描控制器的设计实现进行了详细的论述:(1)根据系统总体设计要求,分析了扫描控制系统的功能需求,确定了一种基于MCU+FPGA+DDR2的扫描控制方案,选择了经济适用的STM32F429芯片作为扫描主控制器,并对控制系统结构进行了设计。(2)通过对MCU系统、FPGA系统、设备接口等模块的电路设计,实现了扫描控制器的原理图,并在开发板上对MCU子系统、USB接口、网络接口、U盘存储、LCD触摸显示、MCU与FPGA通信等电路模块进行了验证。(3)采用μC/OS-Ⅱ嵌入式操作系统作为扫描控制器的软件运行平台,通过移植USB固件库和LWIP网络协议栈,编程实现了扫描控制器与主机设备的网络通信和USB通信接口控制;根据总体设计要求,对扫描控制程序的结构、LCD触摸屏的人机交互、U盘的扫描图像存储、扫描过程的流程控制等模块进行了功能设计,并通过嵌入式编程实现了扫描控制器的控制固件。(4)基于MFC开发了上位机扫描控制程序,采用多线程技术设计实现了具有扫描参数设置、扫描图像接收保存等功能的交互式扫描控制软件;设计了上位机与底层扫描设备的数据传输协议;通过图像设备TWAIN协议编程,实现了上位机扫描控制软件的标准化TWAIN接口。最后搭建试验环境对扫描控制系统进行了软硬件测试,测试结果表明系统达到设计要求,对数码复印机中基于MCU+FPGA+DDR2的扫描控制方案进行了可行性与有效性验证。研究成果对数码复印机国产化替代工作的后续研究提供了一种选择,同时该成果也可直接作为国产扫描仪控制系统的一种成熟解决方案。