针式打印机是办公自动化领域中的一种常用设备,主要应用于票据打印。本文设计并开发了一种基于USB传输的针式打印机系统。该系统包括软件和硬件两部分,其中软件负责打印任务的创建,硬件负责打印任务的执行。由于Windows操作系统在个人计算机应用中的普及,因此软件部分的驱动程序在Windows平台下开发。此外,由于USB设备具有即插即用、功耗低等特点,所以选择其为打印机与计算机的连接和数据传输通道。本文研究工作主要包括以下三方面:首先,在深入分析Windows打印系统的基础上,研究了Windows打印机驱动程序的组成和功能,使用MDT工具设计了GPD文件,开发了基于微软通用驱动程序的打印机小驱动程序,实现了在Windows操作系统下打印任务的创建。在此基础上,利用语言监视器开发了打印机服务程序,实现Windows操作系统下用户对打印机状态的监控。其次,研究了USB打印机设备类的特点和开发流程,利用at91sam7s32芯片设计开发了USB打印机固件程序,包括打印机描述符设计和应答请求设计,实现了操作系统对打印机设备的识别。此外,还研究了Windows操作系统下WDM硬件驱动程序架构,并使用DriverStudio软件开发了端口驱动程序,实现了USB打印机与主机的交互通信。最后,本文分析并研究了击打式打印机与非击打式打印机之间工作方式的不同,结合针式打印机的工作特点,设计了针式打印机工作模型,然后分析了常用打印机控制系统的不足,设计了基于CPLD的打印机控制系统。该控制系统通过VerilogHDL语言编程实现对步进电机和打印机针头的控制。同时本文还分析了ESC打印机语言的数据特点,指出数据顺序解析方式存在的缺点,设计了一种基于查表法的数据解析程序,从而实现打印数据到打印命令的快速转换。从前期样机实验结果和产品进入市场后的用户反馈情况来看,本设计方案的可行性较强,具有良好的实际应用前景。