技术规范化的针式打印机电路

出针规格化电路或针数据形成电路是针对采用双列直线间隔打印头的打印机进行设置的，其作用是将24针分成12个奇、偶数针，奇、偶数针分别进行驱动。

对于一些分奇偶两列分布的24针打印头，打印时（假定方向是从左到右打印），对某一列的点而言，是偶数针先打，待一段时间后，即在奇数针走到了偶数针刚才打印的位置时，再把奇数针的点补打上去。就是说，在同一时刻，虽然奇偶两列针是同时出针，但是它们打印的不是同一列的点（对应也不是同一存储单元的数据）。

要打印出正确的信息，首先需要将要的打印的字符或图形的点阵数据正确地转换成针数据，这就是针数据形成电路所要完成的功能。

前面已讲过打印头的24根打印针是分奇、偶两列排的，在打印时（假定方向是从左至右打印），对于某一列的点而言，是偶数针先打，待过一段时间之后，也就是说，当奇数针走到了偶数针刚才打印的这个位置时，再把奇数针数据补打上去的。这就是说，要打印完整的一列点，是分奇、偶两次打印成的，这是由打印头里打印针的排列结构决定了。但需说明的是：偶数针先打、奇数针再到位补打，这期间有个时间差，但这是对同一列的打印而言的，而在同一时刻的不同列点上，奇、偶两列针却是同时出针打印的，只是在同一时刻，奇、偶两列针所打印的不是同一存储单元里的数据（即不是同一列的点）而已，这在后面我们将详细说明。

由于24根打印针分成了奇、偶两列排列，这就使得在打印同一列的数据时是由偶数针先打，奇数针再到位补打；又由于对同一列的点是分奇、偶数针先后打印，这就使得在同一时刻送往打印头24根针的数据不能是同一地址存储单元里的内容；再又因为打印头具有24根针，而很多CPU都是8位的，它的数据总线都是8位的，这样，要形成24位针数据，就需要有三个字节的数据分多次来建立（从后面的电路分析可知，24位针数据是分6次形成的），而且是奇数数据线上的数据（1个字节里的4位）送往奇数针、偶数数据线上的数据（同一字节里的另4位）送往偶数针分别建立的。那么，究竟在同一时刻送往打印头里奇数针和偶数针的数据之间有什么样的关系呢？假设偶数针和奇数针之间的距离是8列点距，也就是说，从起始位置开始打印，偶数针从第一列一直打印到了第9列时，奇数针才开始打印第1列，因此，根据一列针数据（24位）需要3个字节（每字节8位）的数据建立来计算，八列针数据则需要24个字节。这样，偶数针打印一列点需要的3个字节，加上奇、偶两列针的针距八列点的24个字节，待奇数针补打偶数针刚打的这一列点时，奇数针的针数据在内存中的位置已经较此时刻偶数针的针数据在内存中的位置是滞后27个字节了。假定奇数针的第一个字节的针数据在内存中的地址为n，则偶数针同此时刻的第一个字节的针数据在内存中的地址应是n+27（见图4-84）。

这里有几个概念需提请注意：

1）虽然在打印过程中（对于从左至右的打印而言）是偶数针先打，奇数针再到位补打，但是这仅仅是对同一列的点的打印而言的，而在针数据的建立过程中，同一次24位针数据的形成却是奇数针的针数据先建立，再建立偶数针数据的，只是同此时刻奇、偶数据不是同一单元里的内容而已，这一点已由硬件线路和监控程序决定了。

2）“偶数针先打，奇数针再到位补打”，这句话是有一个打印方向作为前提的，也就是说，在实际打印过程中，根据打印方向的不同（因为3070打印机是双向打印机），奇、偶数针是分别先打印，然后字车电机步进9步后，偶、奇数针再补打的。

3）对从左至右的打印而言，在开始打印的八列和结束打印的八列中，分别是由偶数针和奇数针单独打印的。因为对于一行字符的打印，会出现偶数针已在打印，而奇数针还未进入印区和偶数针已走出印区而奇数针还在补打的情况。当然，对于从右至左的反向打印同样有类似情况。

在讨论了针数据形成的原理之后，下面结合图4-84的电路说明针数据的形成过程及24位针数据的建立步骤。

图4-84 针数据形成电路(www.xing528.com)

注：1.本电路主要由4片带输出控制端的8位D型触发器LS374（IC46、IC62、IC63、IC64）组成。

2.CPU将要打印的数据代码通过数据总线送到LS374的输入端，在建立针数据信号，IO800h、IO900h、IOA00h提供其时钟脉冲的情形下，形成打印机的24位针数据，然后由打印针控制电路送来的打印控制信号FIRE0控制针数据寄存器LS374（IC62、IC63、IC64）将针数据输出至针驱动电路进行打印。

3.LS374中的8个触发器都是边沿触发D型触发器，在时钟正跳变时，Y输出将为建立在D输入端的逻辑状态。输出控制端EN为低电平时，LS374有输出，但输出控制端的状态不影响触发器的内部操作，即当输出被禁止（EN端为高电平时），原数据也能保留或新数据也能置入。

1）CPU从n号地址单元中取出一个字节的数据（假设需要打印的一行字符的起始地址为n），经过数据总线将它发送到IC46的输入端。从图中还可看出，8位数据中的奇数位DATA7、DATA5、DATA3、DATA1直接送到了IC64低四位的输入端，当CPU发来第一个IO800h信号时，该信号经过IC23和IC39两级反相送到IC46的CK端，将数据DATAn1～DATAn7打入了IC46，且由于IC46的EN端接地，使得IC46的输出端也有了n号地址单元里的数据DATAn1～DATAn7同时（注意：这个“同时”是指的IO800h的脉冲沿作用于IC46的那个时刻，甚至还早些，因作用于IC46要经过两个反相器的两级延时），数据DATAn7、DATAn5、DATAn3、DATAn1也打入了IC64的低四位触发器，只是因为IC64的EN端信号FIRE0未发，它不能输出。

2）接着CPU从n+1号地址单元中又取出一个字节的数据，经过数据总线，它同样送到了IC46的输入端，且其奇数位DATA（n+1）7、DATA（n+1）5、DATA（n+1）3、DATA（n+1）1也送到了IC64的低四位触发器输入端，当CPU在监控程序的控制之下，第二次发来信号IO800h时，DATA（n+1）7～DATA（n+1）1打入IC46，与此同时，IC46输出端的信息的奇数位DATAn7、DATAn5、DATAn3、DATAn1和直接从数据总线奇数位送来的DATA（n+1）7、DATA（n+1）5、DATA（n+1）3、DATA（n+1）1分别被打入了IC64的高四位和低四位，并且将IC64中原来的无用数据冲掉了，这样在IC64中寄存的就是n号和n+1号地址存储单元的奇数位数据。这样就形成了8位奇数针的数据。

3）CPU再从n+2号地址单元中取数据，这时CPU通过地址总线发出的建立针数据信号不再是IO800h而是IO900h。同样，90h将IC46输出端的奇数位DATA（n+1）7、DATA（n+1）5、DATA（n+1）3、DATA（n+1）1和直接从数据总线偶数位送来的DATA（n+2）6、DATA（n+2）4、DATA（n+2）2、DATA（n+2）0分别打入IC63的8位触发器，与此同时，90h也将DATA（n+2）1～DATA（n+2）7打入了IC64并由于IC46的EN端接地被送了IC46的输出端。

4）接下来CPU在监控程序的控制之下从内存的n+27号地址单元中取出一个字节的数据，在CPU第二次发来IO900h时，DATA（n+27）1～DATA（n+27）7这8位数据被打入IC46，同时还将IC46输出端奇数位的DATA（n+2）7、DATA（n+2）5、DATA（n+2）3、DATA（n+2）1和数据总线偶数位直接来的DATA（n+27）6、DATA（n+27）4、DATA（n+27）2、DATA（n+27）0分别打入IC63的高四位和低四位触发器并将IC63中原来的内容冲掉，这样n+2号地址单元的奇数位数据和n+27号地址单元的偶数位数据就被锁存到了IC63的8位D触发器中。至此，这8位针数据也建立起来了。

5）最后，8位偶数针针数据的建立过程和8位奇数针针数据的建立过程是一样的，CPU分别从n+28号和n+29号地址单元中取出一个字节的数据送到针数据寄存器的输入端，然后分别发两次IOA00h信号，将n+28号和n+29号地址单元中的偶数位数据分别打入IC62的高四位和低四位D触发器中锁存。

这样24个针数据就全部建立了，等到CPU发来打印控制信号FIRE0时，这24个针数据就被输送到打印针驱动电路中进行打印。

近期的针式打印机的出针规格化电路，大部分已经由专用门阵列电路及其外围电路组成，使得整体的电路更加整洁和紧凑。