用PCI-7300A驅(qū)動(dòng)高速PCB光模打印設(shè)備

目的
完成一個(gè)高速PCB(印制電路板)光模打印系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)


解決方案
當(dāng)我們制作一塊PCB板時(shí)，我們一般會(huì)利用電路設(shè)計(jì)軟件(如Protel、ORCad等)繪制出PCB圖形文件，交給PCB板廠。而PCB板廠會(huì)利用計(jì)算機(jī)，按照PCB圖形文件打出一張光模，用這張光膜進(jìn)行照排，把圖形信息感光到PCB母板上，感光后的PCB母板進(jìn)行腐蝕，未被感光部份的銅箔被腐蝕掉，感光部份的銅箔留下來(lái)，就形成了我們要的PCB板。

目前越來(lái)越多的光模打印機(jī)采用計(jì)算機(jī)控制。外部打印機(jī)用電路驅(qū)動(dòng)，與計(jì)算機(jī)利用數(shù)字接口，最初采用ISA總線，通過(guò)外部時(shí)鐘用4路DO信號(hào)每次傳4個(gè)bit信號(hào)給外設(shè)。

隨著工藝的進(jìn)展，印制板的密度越來(lái)越大，要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)越來(lái)越多。傳統(tǒng)的ISA卡已不能適應(yīng)高速傳輸?shù)男枰瑖?guó)外先進(jìn)設(shè)備大多采用高速PCI接口卡。

在此背景下，國(guó)內(nèi)的一家光模打印設(shè)備廠商利用我們的PCI-7300A卡，開(kāi)發(fā)了一款高速PCB光模打印設(shè)備。



詳細(xì)介紹
PCI-7300A是一款高速DIO卡，最高采樣頻率為20MHz，同時(shí)有相當(dāng)靈活的外部時(shí)鐘及握手方式，適用于高速數(shù)字信號(hào)的傳輸。

光模打印設(shè)備的功能類似于激光打印機(jī)，區(qū)區(qū)別在于激光打印機(jī)通過(guò)打印機(jī)口輸出，介質(zhì)是紙張；光模打印設(shè)備的分辨率率在1000-8000DPI之間，數(shù)據(jù)量非常大，需要高速傳輸，所以需專用卡控制輸出，介質(zhì)是膠片(FILM)。

打印設(shè)備本身有一塊控制電路，可以接收并行數(shù)據(jù)，同時(shí)驅(qū)動(dòng)機(jī)械部分。控制電路與計(jì)算機(jī)之間傳輸?shù)氖遣罘中盘?hào)，接口信號(hào)有(在打印設(shè)備一邊看)：

1 Ready (O): 高有效, 表示設(shè)備準(zhǔn)備好
2 Bit- (O):
3 Bit+ (O): 差分脈沖信號(hào),位同步
4 Line+ (O):
5 Line- (O): 差分脈沖信號(hào),線/行同步
7 Feed (I): 低有效,導(dǎo)進(jìn)信號(hào),控制設(shè)備啟動(dòng)
10-… (I): 低有效.n位數(shù)據(jù)輸入信號(hào),表示n行數(shù)據(jù).

工作過(guò)程如下:
1 設(shè)備自檢正常后發(fā)出Ready
2 程序偵測(cè)到Ready后準(zhǔn)備好輸出數(shù)據(jù), 向設(shè)備發(fā)出Feed信號(hào)。
3 設(shè)備發(fā)出Line同步信號(hào), 表示新的4行開(kāi)始。
4 設(shè)備發(fā)出Bit同步信號(hào), 表示行的某一位開(kāi)始, 程序此時(shí)輸出4位(4行 X 1位)數(shù)據(jù)
b1 b2 ...... bn
Line 1 ................
................
................
................

Line 2 ................
................
................
................
… …
Line n ................
................
................
................

步驟4重復(fù)執(zhí)行,直到有新的Line信號(hào),再輸出下4行的數(shù)據(jù)。
5 當(dāng)輸出數(shù)據(jù)結(jié)束以后,程序向設(shè)備輸出Feed高電平,設(shè)備停止導(dǎo)進(jìn)。

實(shí)際應(yīng)用中用bit信號(hào)作DO握手信號(hào)，用來(lái)進(jìn)行同步DO，一次可以進(jìn)行32路并行數(shù)據(jù)輸出，更新速率高達(dá)20MHz。受限于外部機(jī)械設(shè)備，實(shí)際應(yīng)用速率要低一些

結(jié)論
該客戶已完成了樣機(jī)的初步聯(lián)調(diào)，經(jīng)試用效果良好，打印速度比老式設(shè)備快了近20倍。目前該客戶正在進(jìn)一步改善機(jī)械部分，以期獲得更好的效果。

與這個(gè)應(yīng)用同樣的原理，也可以做成各種噴繪設(shè)備，比如廣告業(yè)用的PS板，可以省掉制作絲網(wǎng)的工續(xù)而改為直接打印，既節(jié)省了成本，又可以大幅度提高圖像質(zhì)量。