[發明專利]基于FPGA的噴碼機控制系統及方法

在審

• 申請號: 202210015347.8
• 申請日: 2022-01-07
• 公開（公告）號: CN114330603A
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發明（設計）人: 湯光耀;張武當;陳清峰
• 申請（專利權）人: 昇捷豐標識科技（廈門）有限公司
• 主分類號: G06K15/02
• 分類號: G06K15/02;G06K15/10;B41J2/01;B41J29/38;G05B19/042
• 代理公司: 廈門創象知識產權代理有限公司 35232
• 代理人: 葉秀紅

本發明公開了一種基于FPGA的噴碼機控制系統和方法，其中該系統包括：依次連接的通信總線接口、噴印數據接收模塊、SDRAM存取模塊、噴印數據預讀取單元、噴印數據處理單元、噴印數據緩沖區單元和噴印電路控制模塊，分別與噴印數據處理單元和噴印數據緩沖區單元連接的噴印邏輯控制模塊，通過控制參數收發模塊與通信總線接口連接的狀態寄存器，與噴印邏輯控制模塊相連接的電眼信號輸入模塊和同步器輸入模塊；由此，通過采用ALTERA的FPGA作為噴墨控制芯片，采用SDRAM作為原始噴印數據的存儲單元，可以存儲多筆噴印數據，采用FPGA內部存儲器作為目標噴印數據的緩存單元，從而具有大容量的噴印數據存儲功能，便捷的噴印數據處理和高速噴印控制能力。

技術領域

本發明涉及打印技術領域，特別涉及一種基于FPGA的噴碼機控制系統和一種基于FPGA的噴碼機控制方法。

背景技術

相關技術中，噴碼機噴墨模塊的控制核心器件主要有高速MCU、DSP(digitalsignal processor，數字信號處理器)、CPLD(Complex Programmable Logic Device，復雜可編程邏輯器件)和FPGA(Field-Programmable Gate Array，現場可編程門陣列)，其中采用高速MCU和DSP控制具有噴印速度慢的缺點，當產線速度比較高時，噴碼機的噴印控制經常不能實時跟上產線速度的變化，容易出現漏噴、間斷等問題；CPLD芯片資源和存儲空間小，需要多個芯片才能夠進行復雜的噴碼邏輯控制，增加設備成本，使電路變得復雜，機身尺寸增大。

發明內容

本發明旨在至少在一定程度上解決上述技術中的技術問題之一。為此，本發明的一個目的在于提出一種基于FPGA的噴碼機控制系統，通過采用ALTERA的FPGA作為噴墨控制芯片，采用SDRAM作為原始噴印數據的存儲單元，可以存儲多筆噴印數據，采用FPGA內部存儲器作為目標噴印數據的緩存單元，從而具有大容量的噴印數據存儲功能，便捷的噴印數據處理和高速噴印控制能力。

本發明的第二個目的在于提出一種基于FPGA的噴碼機控制方法。

為達到上述目的，本發明第一方面提出的一種基于FPGA的噴碼機控制系統，包括：通信總線接口，所述通信總線接口用于與主控MCU進行數據交互；噴印數據接收模塊，所述噴印數據接收模塊與所述通信總線接口相連接，所述噴印數據接收模塊用于接收所述主控MCU寫入的原始噴印數據，其中，所述原始噴印數據包括多筆噴印數據，每筆噴印數據包括多列噴印數據；SDRAM存取模塊，所述SDRAM存取模塊與所述噴印數據接收模塊相連接，所述SDRAM存取模塊用于將接收到的每筆噴印數據寫入SDRAM器件中，并且存儲每筆噴印數據的起始地址和結束地址，以及從所述SDRAM器件中讀取一列噴印數據；噴印數據預讀取單元，所述噴印數據預讀取單元與所述SDRAM存取模塊相連接，所述噴印數據預讀取單元用于在開始噴印一筆噴印數據之前預先從存儲所述一筆噴印數據的起始地址讀取一列噴印數據；控制參數收發模塊，所述控制參數收發模塊與所述通信總線接口相連接，所述控制參數收發模塊用于獲取所述主控MCU寫入的控制參數；狀態寄存器，所述狀態寄存器與所述控制參數收發模塊相連接，所述狀態寄存器用于存儲所述控制參數；電眼信號輸入模塊，所述電眼信號輸入模塊用于生成啟動信號；同步器輸入模塊，所述同步器輸入模塊用于生成同步信號；噴印邏輯控制模塊，所述噴印邏輯控制模塊分別與所述狀態寄存器、所述電眼信號輸入模塊和所述同步器輸入模塊相連接，以便根據控制參數控制所述電眼信號輸入模塊和所述同步器輸入模塊生成所述啟動信號和所述同步信號；噴印數據處理單元，所述噴印數據處理單元分別與所述噴印數據預讀取單元和所述噴印邏輯控制模塊相連接，所述噴印數據處理單元用于接收所述一列噴印數據，并根據所述控制參數對所述一列噴印數據進行數據處理，以生成目標噴印數據；噴印數據緩沖區單元，所述噴印數據緩沖區單元與分別與所述噴印數據處理單元和所述噴印邏輯控制模塊相連接，所述噴印數據緩沖區單元用于存儲所述目標噴印數據，以及根據所述啟動信號和所述同步信號讀取所述目標噴印數據；噴印電路控制模塊，所述噴印電路控制模塊分別與所述噴印數據緩沖區單元和所述噴印數據預讀取單元相連接，以便根據所述目標噴印數據控制噴碼機完成一列噴印工作。