近些年,随着打印机泄密事件的不断曝光,国内信息化系统的日益普及,我国对于输出打印信息的安全也越来越重视。但是,目前我国使用的打印机几乎被国外几大打印机公司所垄断,仅有的几款国产打印机其核心芯片仍然是国外的打印SoC,国内对于打印SoC技术的研究几乎处于空白状态,这对我国的打印产业及信息安全带来极大的隐患。因此,迫切需要开展自主可控打印SoC技术的研究。本文依据省计划项目“国产自主可控安全打印SoC处理器关键技术研究”的需求,重点对基于通用SoC构建打印控制系统的相关技术进行了研究,为打印专用SoC的研究提供支撑。论文分析了打印控制系统的功能及性能需求,以激光打印机为原型,通过对SoC系统及关键技术的研究,提出了以SoC为硬件平台的打印控制系统总体设计方案,并针对网络打印中的数据安全问题,提出了基于AES加密算法的数据传输方案。论文详细论述了以Intel V系列SoC芯片为核心的打印控制系统硬件电路设计,包括电源系统电路设计、网络和USB接口电路设计以及DDR3存储电路设计,实现了打印控制系统核心板。在此基础上重点对打印SoC的关键IP核设计与实现进行了研究,包括图像半色调算法IP核和AES加解密IP核,并针对图像半色调算法和RLE压缩/解压缩算法的特点对二者进行了改进。嵌入式系统软件是协调整个打印系统完成各种文档打印的核心,论文分析了嵌入式软件的功能要求,给出了嵌入式系统软件的总体架构,并基于多线程技术和IO多路复用技术,设计并实现了USB、网络接口监听、U盘打印、LCD显示和按键检测等模块;同时,还设计实现了基于DH秘钥协商算法的服务器和客户端,实现了加解密双方的秘钥协商,并对程序进行测试,验证了程序功能的正确性。为验证所设计的打印机硬件平台和嵌入式软件的性能,本文将所设计的软硬件系统与原型样机进行了集成,对关键模块的数据处理进行了测试,并对测试结果进行了分析;对打印机整体进行了功能和性能测试,并将其与指标接近的原装机性能进行对比,测试结果表明,本文所设计的打印系统各模块功能正常,其功能和性能达到了预期目标。由于打印SoC设计较为复杂,本文所做的工作尽管较传统的ARM+FPGA双芯片和FPGA单芯片方案,具有设计灵活、性能优越、安全性高的特点,但在性能上还需要进一步优化,例如半色调算法的效果。