專利名稱：可由單處理器驅(qū)動(dòng)的成像設(shè)備的制作方法
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發(fā)明的
背景技術(shù)：
發(fā)明的領(lǐng)域本發(fā)明涉及一種成像設(shè)備，特別是一種具有由單處理器驅(qū)動(dòng)的引擎控制單元和引擎裝置的成像設(shè)備，其中該引擎控制單元具有一個(gè)將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成圖像數(shù)據(jù)的視頻單元，該引擎裝置用于執(zhí)行數(shù)據(jù)打印處理。


圖1是示意性地示出了傳統(tǒng)激光打印機(jī)的方塊圖。參見圖1，該傳統(tǒng)激光打印機(jī)包括一個(gè)視頻單元10和一個(gè)引擎單元30。
該視頻單元10包括一個(gè)操作面板11、一個(gè)計(jì)算機(jī)I/F單元12、一個(gè)存儲(chǔ)單元13、一個(gè)視頻I/F單元14和一個(gè)CPU15。該操作面板11包括一個(gè)具有多個(gè)用于輸入命令的鍵的輸入單元(未示出)和一個(gè)用于顯示該激光打印機(jī)操作狀態(tài)的顯示單元(未示出)。該計(jì)算機(jī)I/F單元12連接在主機(jī)和CPU15之間用作輸入/輸出信號的接口。該存儲(chǔ)單元13包括一個(gè)用于存儲(chǔ)驅(qū)動(dòng)該視頻單元10的控制程序和各種應(yīng)用程序的ROM(未示出)，以及一個(gè)用于暫存從主機(jī)輸入的各種數(shù)據(jù)的RAM(未示出)。該視頻I/F單元14連接在CPU15和引擎單元30之間并用作該輸入/輸出信號的接口。該CPU15依照存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元13中的控制程序控制視頻單元10的全部操作。數(shù)據(jù)總線、控制總線和地址總線連接該存儲(chǔ)單元13和該CPU15。
CPU15產(chǎn)生一個(gè)顯示列表以便在通過計(jì)算機(jī)I/F單元12從主機(jī)傳輸來的數(shù)據(jù)中產(chǎn)生幀數(shù)據(jù)，將顏色校正到Y(jié)MCK(黃、品紅、青色、黑色)顏色格式，并將經(jīng)過顏色校正的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元13中。CPU15將存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元13中的數(shù)據(jù)生成具有各自顏色的位映像格式的幀數(shù)據(jù)，并將生成的數(shù)據(jù)通過該視頻I/F單元14傳輸給引擎單元30。
引擎單元30包括一個(gè)CPU31和一個(gè)存儲(chǔ)單元33，該CPU31用于在視頻單元10的控制下控制引擎裝置40的驅(qū)動(dòng)，而該存儲(chǔ)單元33具有一個(gè)用于存儲(chǔ)各種控制程序的ROM(未示出)和一個(gè)用于暫存由CPU31執(zhí)行程序中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)的RAM(未示出)。數(shù)據(jù)、控制和地址總線連接存儲(chǔ)單元33和CPU31。該引擎單元30還包括一個(gè)引擎I/F單元32和一個(gè)引擎裝置40，該引擎I/F單元32連接在視頻I/F單元14和CPU31之間用作輸入/輸出信號的接口，而該引擎裝置40用于在CPU31的控制下執(zhí)行打印處理。該引擎裝置40包括一個(gè)供紙單元41、一個(gè)激光掃描單元(LSU)驅(qū)動(dòng)單元42、一個(gè)LSU 42a、一個(gè)顯像單元43、一個(gè)傳輸單元44、一個(gè)定影單元45和一個(gè)感測單元46。
首先詳細(xì)描述CPU31的控制，當(dāng)通過引擎I/F單元32從視頻單元10接收到打印開始命令時(shí)，CPU31控制供紙單元41以便提取一張打印紙。當(dāng)感測單元46感測到提取的紙張已到達(dá)預(yù)定的參考位置時(shí)，該CPU31將頁同步(Psync)信號通過引擎I/F單元32傳輸給視頻單元10，以便告知視頻單元10打印開始。因此，當(dāng)響應(yīng)于該P(yáng)sync信號而從視頻單元10接收位映像數(shù)據(jù)時(shí)，CPU31控制引擎裝置40以便執(zhí)行有關(guān)所接收的位映像數(shù)據(jù)的打印。
如上所述，該傳統(tǒng)激光打印機(jī)具有獨(dú)立的視頻單元10和引擎單元30，這就需要獨(dú)立的CPU15和31，從而導(dǎo)致了復(fù)雜的系統(tǒng)，如此一來，若發(fā)生錯(cuò)誤就不容易診斷或恢復(fù)系統(tǒng)。而且，還需要I/F單元14和32作為視頻單元10和引擎單元30之間的接口。
為了構(gòu)建I/F單元14和32，需要各種物理通道，如指令總線、地址總線、狀態(tài)信息總線、數(shù)據(jù)總線和控制總線，它們每一個(gè)都包括多個(gè)位。如此一來，由于各個(gè)CPU15和31的引腳中的多個(gè)引腳被用于該I/F單元14和32的結(jié)構(gòu)，所以通常使用諸如串行輸入/輸出(SIO)的串行總線或通用的異步接收機(jī)/發(fā)射機(jī)(UART)。然而，使用串行總線的數(shù)據(jù)傳輸率將比使用并行總線時(shí)慢，從而無法實(shí)現(xiàn)高速數(shù)據(jù)傳輸。
而且，由于使用多個(gè)I/O端口，需要多個(gè)連接器和導(dǎo)線以便構(gòu)建所述接口，由此增加了原材料成本，導(dǎo)致了生產(chǎn)成本的增加。
發(fā)明概述因此，本發(fā)明的一個(gè)方面是提供一種具有為視頻單元和引擎單元服務(wù)的單處理器的成像設(shè)備。這樣，由于不再需要接口而降低了生產(chǎn)成本。
本發(fā)明的其它方面和優(yōu)點(diǎn)將在后面的描述部分中予以闡明，并且將是顯而易見的或者可由實(shí)現(xiàn)本發(fā)明來獲得。
本發(fā)明的前述的和/或其它方面可通過提供一個(gè)成像裝置來獲得，該成像裝置包括一個(gè)用于執(zhí)行有關(guān)打印數(shù)據(jù)的打印操作的引擎裝置；一個(gè)將打印數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成該引擎裝置可讀的圖像數(shù)據(jù)的視頻單元；和一個(gè)用于根據(jù)該視頻單元的控制來控制該引擎裝置以便執(zhí)行圖像數(shù)據(jù)的打印操作的引擎控制單元，其中該視頻單元包括一個(gè)處理器，且由該處理器驅(qū)動(dòng)該視頻單元和該引擎控制單元。
該引擎控制單元通過系統(tǒng)總線直接與處理器相連，并根據(jù)該處理器的控制驅(qū)動(dòng)該引擎裝置。該系統(tǒng)總線包括數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線，該數(shù)據(jù)總線是雙向并行總線。該引擎控制單元是一個(gè)專用集成電路(ASIC)，它包括一個(gè)用于存儲(chǔ)有關(guān)引擎裝置的狀態(tài)信息的存儲(chǔ)器。
該處理器讀出存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的狀態(tài)信息來檢測該引擎裝置的狀態(tài)，并將圖像數(shù)據(jù)傳輸給引擎控制單元來執(zhí)行打印操作。
本發(fā)明的前述的和/或其它的方面也可通過提供一個(gè)成像裝置來獲得，該成像裝置包括一個(gè)用于執(zhí)行有關(guān)打印數(shù)據(jù)的打印操作的引擎裝置；一個(gè)將打印數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成該引擎裝置可讀的圖像數(shù)據(jù)的視頻單元；一個(gè)用于根據(jù)該視頻單元的控制來控制該引擎裝置以便執(zhí)行圖像數(shù)據(jù)的打印操作的引擎控制單元；一個(gè)直接連接到該視頻單元和該引擎控制單元的雙向并行總線；以及用于驅(qū)動(dòng)該視頻單元和該引擎控制單元的單處理器。
附圖的簡要描述通過下面結(jié)合附圖對最佳實(shí)施例的描述，本發(fā)明的這些和/或其它方面和優(yōu)點(diǎn)將變得更加清楚并且更容易理解。其中附圖為圖1是示意性地示出了傳統(tǒng)激光打印機(jī)的框圖；圖2是示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的激光打印機(jī)的框圖；圖3是說明圖2所示的主控單元和引擎控制單元之間的信號流程的視圖；圖4是說明圖2所示激光打印機(jī)的打印操作的流程圖。
優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)描述圖2示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的激光打印機(jī)100的框圖。參見圖2，該激光打印機(jī)100包括一個(gè)視頻單元110和一個(gè)引擎控制單元130。該視頻單元110將從諸如主機(jī)的外部設(shè)備輸入的打印數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成位映像圖像數(shù)據(jù)。在該視頻單元110的控制下，該引擎控制單元130控制引擎裝置150的驅(qū)動(dòng)來執(zhí)行有關(guān)圖像數(shù)據(jù)的打印操作。
根據(jù)本發(fā)明的該實(shí)施例，該視頻單元110和該引擎控制單元130都由單處理器驅(qū)動(dòng)，且該單處理器是一個(gè)支持多操作系統(tǒng)(OS)并屬于一個(gè)主控單元117的微處理器CPU118。因此，該視頻單元110和該引擎控制單元130被設(shè)置在一塊印刷電路板(PCB)上。
引擎控制單元130用作專用集成電路(ASIC)，并具有一個(gè)用于存儲(chǔ)有關(guān)引擎裝置150操作狀態(tài)的信息的存儲(chǔ)器132。該引擎控制單元130僅根據(jù)主控單元117的控制來控制引擎裝置150的驅(qū)動(dòng)。
引擎控制單元130通過系統(tǒng)總線120直接與CPU118連接。該系統(tǒng)總線120由地址總線、控制總線和數(shù)據(jù)總線(未示出)構(gòu)成，至于數(shù)據(jù)總線，可以使用并行總線。同時(shí)，視頻單元110包括一個(gè)操作面板119、一個(gè)計(jì)算機(jī)I/F單元113、一個(gè)存儲(chǔ)單元115和一個(gè)主控單元117。該操作面板119包括一個(gè)輸入單元(未示出)和一個(gè)顯示單元，該輸入單元具有多個(gè)鍵，通過這些鍵可以選擇和確認(rèn)由該激光打印機(jī)100支持的功能，而該顯示單元根據(jù)主控單元117的控制來顯示有關(guān)該激光打印機(jī)100的操作狀態(tài)的信息。
計(jì)算機(jī)I/F單元113連接在主機(jī)和主控單元117之間用作輸入/輸出信號的接口。該計(jì)算機(jī)I/F單元113可以是IEEE1284、USB和RS232C接口。
存儲(chǔ)單元115包括一個(gè)ROM(未示出)和一個(gè)RAM(未示出)，該ROM存儲(chǔ)用于驅(qū)動(dòng)主控單元117的控制程序和各種應(yīng)用程序，該RAM用于暫存來自主機(jī)的打印數(shù)據(jù)和在主控單元117執(zhí)行程序的過程中產(chǎn)生的其它各種數(shù)據(jù)。
主控單元117與CPU118一起集成在一塊單片中，該主控單元117根據(jù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元115內(nèi)的控制程序來控制視頻單元110和引擎裝置150的操作。當(dāng)該主控單元117通過計(jì)算機(jī)I/F單元113從主機(jī)接收打印數(shù)據(jù)時(shí)，它產(chǎn)生一個(gè)用于生成幀數(shù)據(jù)的顯示表。該主控單元117以YMCK顏色格式對數(shù)據(jù)進(jìn)行顏色校正，并將校正的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元115中，然后利用存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元115中的數(shù)據(jù)為每種顏色產(chǎn)生位映像圖像數(shù)據(jù)。在完成位映像數(shù)據(jù)產(chǎn)生的基礎(chǔ)上，該主控單元117就將一條打印開始命令傳輸給引擎控制單元130。
主控單元117發(fā)現(xiàn)引擎控制單元130是要控制的設(shè)備，并通過系統(tǒng)總線120讀出/寫入與引擎控制單元130相關(guān)的預(yù)定數(shù)據(jù)。例如，當(dāng)主控單元117從引擎控制單元130中讀出預(yù)定數(shù)據(jù)時(shí)，該主控單元117讀出存儲(chǔ)在引擎控制單元130的存儲(chǔ)器132中的有關(guān)引擎裝置150的狀態(tài)信息。當(dāng)主控單元117寫入數(shù)據(jù)時(shí)，該主控單元117將指令信息寫入引擎控制單元130中。
引擎控制單元130被形成為一個(gè)ASIC，并根據(jù)主控單元117的控制來控制引擎裝置150的驅(qū)動(dòng)。該引擎控制單元130通過視頻數(shù)據(jù)傳輸線從主控單元117中接收圖像數(shù)據(jù)，并通過與水平同步(Hsync)信號同步來接收串行圖像數(shù)據(jù)，該水平同步信號是從用于形成靜電潛像的LSU152a中輸出的。
引擎裝置150包括一個(gè)供紙單元151、一個(gè)激光掃描單元(LSU)152a、一個(gè)LSU驅(qū)動(dòng)單元152、一個(gè)顯像單元153、一個(gè)傳輸單元154、一個(gè)定影單元155和傳感器單元156。
供紙單元151根據(jù)引擎控制單元130的供紙控制信號從供紙盒(未示出)中一張接一張地提取紙張。LSU152a通過根據(jù)圖像數(shù)據(jù)發(fā)射激光束在光敏磁鼓上形成預(yù)定的靜電潛像。顯像單元153通過送來的顯像劑顯像靜電潛像，且傳輸單元154將顯像后的圖像傳輸?shù)教崛淼募埳?。定影單?55以高溫高壓將傳輸來的圖像固定到紙上。
圖3是說明在圖2所示主控單元117和引擎控制單元130之間的信號流程的視圖。
參見圖3，主控單元117和引擎控制單元130通過n位地址(addr)總線、n位雙向數(shù)據(jù)(data)總線和控制總線傳送輸入/輸出信號，其中該控制總線輸入和輸出一個(gè)水平同步(Hsync)信號、一個(gè)頁同步信號請求(PsyncRequest)信號和一個(gè)頁同步(Psync)信號。
該Hsync信號是從LSU 152a輸出的光束開始同步信號，而PsyncRequest信號是響應(yīng)從引擎控制單元130接收的Hsync信號對引擎控制單元130的一個(gè)請求信號。該P(yáng)sync信號表示由供紙單元151提取的紙張已經(jīng)到達(dá)預(yù)定參考位置。在通過引擎控制單元130確定提取的紙張已經(jīng)到達(dá)預(yù)定參考位置的基礎(chǔ)上，主控單元117將位映像圖像數(shù)據(jù)傳輸給引擎控制單元130。
下面將參考圖4對根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的激光打印機(jī)的打印操作進(jìn)行描述。
首先，當(dāng)激光打印機(jī)100通電后，主控單元117控制引擎控制單元130以便驅(qū)動(dòng)加熱器(未示出)加熱定影單元155(S402)。
當(dāng)通過計(jì)算機(jī)I/F單元113從主機(jī)接收到打印開始命令和要打印的文件(S404)時(shí)，主控單元117確定在頁面描述語言(postscript)和打印指令語言(PCL)之間的要打印的文件的仿真類型，因此通過驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的解釋程序?yàn)槲挥诚駭?shù)據(jù)產(chǎn)生顯示表代碼。
如果打印數(shù)據(jù)是YMCK格式的顏色數(shù)據(jù)，主控單元117就省略顏色處理，而如果打印數(shù)據(jù)是CIE或RGB格式的顏色數(shù)據(jù)，就將顏色校正到Y(jié)MCK格式。
主控單元117使用解釋程序產(chǎn)生的顯示表生成位映像數(shù)據(jù)(S406)。該位映像數(shù)據(jù)根據(jù)顏色來劃分并存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元115中。在完成位映像數(shù)據(jù)的生成后，主控單元117為引擎控制單元130設(shè)置一個(gè)標(biāo)記位，以告知該位映像數(shù)據(jù)的生成已完成(S408)，其中該引擎控制單元130通過系統(tǒng)總線120直接與主控單元117連接。
如果存在從主控單元117中接收的一個(gè)設(shè)置存儲(chǔ)器標(biāo)識(shí)位，引擎控制單元130就驅(qū)動(dòng)LSU 152a(S410)。然后引擎控制單元130從LSU 152a接收Hsync信號，并將接收到的Hsync信號傳輸給主控單元117(S412)。
當(dāng)從引擎控制單元130接收到Hsync信號并且確定LSU 152a的電動(dòng)機(jī)的RPM已經(jīng)到達(dá)預(yù)定值時(shí)，主控單元117為輸入到引擎控制單元130的Psync Request信號設(shè)置一個(gè)存儲(chǔ)器標(biāo)識(shí)位(S414)。當(dāng)從主控單元117接收到Psync Request信號時(shí)，引擎控制單元130控制供紙單元151從供紙盒(未示出)中提取紙張，并進(jìn)一步控制將提取到的紙張傳輸?shù)筋A(yù)定參考位置。當(dāng)通過感測單元156的感測確定紙張已經(jīng)到達(dá)預(yù)定參考位置時(shí)，引擎控制單元130將Psync信號傳輸給主控單元(S416)。
當(dāng)從引擎控制單元130接收到Psync信號時(shí)，主控單元117將存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元115中的位映像數(shù)據(jù)傳輸給引擎控制單元130(S418)。
引擎控制單元130將Psync信號與sync信號進(jìn)行模式同步以便根據(jù)每一YMCK顏色調(diào)整紙的末端邊緣。該引擎控制單元130進(jìn)一步感測由光束傳感器掃描的開始同步位置以便感測LSU 152a的光束開始位置，并將光束開始位置與同步信號進(jìn)行模式同步以便根據(jù)每一YMCK顏色調(diào)整紙的左邊邊緣(S420)。
LSU 152a根據(jù)從引擎控制單元130接收的圖像數(shù)據(jù)并在LSU驅(qū)動(dòng)單元152的控制下向光敏磁鼓發(fā)射激光束。因此，靜電潛像就會(huì)在光敏磁鼓的表面形成，并且形成的靜電潛像以顯像單元153的四色——即YMCK顯像劑顯像。顯像的圖像由傳輸單元154傳輸?shù)教崛淼募埳?，然后以高溫高壓將傳輸來的圖像固定到紙上(S422)。最后，打印完的紙張通過紙張送出單元送出(S424)。
如上所述，在根據(jù)該實(shí)施例的成像裝置中，由于視頻單元110和引擎控制單元130受單處理器驅(qū)動(dòng)，因此不需要連接視頻單元110和引擎控制單元130的接口。結(jié)果，構(gòu)建接口的成本就可以省去，從而降低了成像裝置的生產(chǎn)成本。
而且，通過以單處理器驅(qū)動(dòng)成像裝置，系統(tǒng)的設(shè)計(jì)就會(huì)更簡單，這樣如果發(fā)生錯(cuò)誤就更容易診斷或恢復(fù)系統(tǒng)，也會(huì)容易配備用于系統(tǒng)控制的固件。
此外，由于視頻單元110和引擎控制單元130是通過雙向并行數(shù)據(jù)總線連接的，因此引擎控制單元130的控制時(shí)間就比傳統(tǒng)成像裝置縮短，從而，主控單元117就能有更多的時(shí)間進(jìn)行圖像數(shù)據(jù)處理。這樣就能實(shí)現(xiàn)高速圖像數(shù)據(jù)處理與打印。
盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的一些實(shí)施例，但本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將會(huì)理解，在不脫離本發(fā)明原理和精神的情況下可以對這些實(shí)施例做出修改，本發(fā)明的范圍將由權(quán)利要求及其等價(jià)物來定義。
權(quán)利要求
1.一種成像裝置，包括一個(gè)引擎裝置，用于執(zhí)行有關(guān)打印數(shù)據(jù)的打印操作；一個(gè)視頻單元，用于將打印數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成該引擎裝置可讀的圖像數(shù)據(jù)；以及一個(gè)引擎控制單元，用于根據(jù)該視頻單元的控制來控制該引擎裝置以執(zhí)行圖像數(shù)據(jù)的打印操作，其中，該視頻單元包括一個(gè)處理器，并且該視頻單元和該引擎控制單元由該處理器驅(qū)動(dòng)。
2.如權(quán)利要求1的成像裝置，進(jìn)一步包括一個(gè)用于直接連接該引擎控制單元和處理器的系統(tǒng)總線，其中該引擎控制單元根據(jù)處理器的控制驅(qū)動(dòng)該引擎裝置。
3.如權(quán)利要求2的成像裝置，其中該系統(tǒng)總線包括雙向數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線中的至少一條。
4.如權(quán)利要求2的成像裝置，其中該引擎控制單元是一個(gè)專用集成電路(ASIC)，并且包括一個(gè)用于存儲(chǔ)有關(guān)該引擎裝置的狀態(tài)信息的存儲(chǔ)器。
5.如權(quán)利要求4的成像裝置，其中該處理器讀出存儲(chǔ)在該存儲(chǔ)器中的狀態(tài)信息以便檢測該引擎裝置的狀態(tài)，并將圖像數(shù)據(jù)傳輸給該引擎控制單元來執(zhí)行打印操作。
6.一種成像裝置，包括一個(gè)引擎裝置，用于執(zhí)行有關(guān)打印數(shù)據(jù)的打印操作；一個(gè)視頻單元，用于將打印數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成該引擎裝置可讀的圖像數(shù)據(jù)；一個(gè)引擎控制單元，用于根據(jù)該視頻單元的控制來控制該引擎裝置以執(zhí)行有關(guān)圖像數(shù)據(jù)的打印操作；一條雙向并行總線，該總線直接連接到該視頻單元和該引擎控制單元；以及一個(gè)單處理器，用于驅(qū)動(dòng)該視頻單元和該引擎控制單元。
7.如權(quán)利要求6的成像裝置，其中，該視頻單元包括該處理器。
8.如權(quán)利要求6的成像裝置，其中，該引擎控制單元是一個(gè)專用集成電路(ASIC)，并且包括一個(gè)用于存儲(chǔ)有關(guān)該引擎裝置的狀態(tài)信息的存儲(chǔ)器。
9.如權(quán)利要求8的成像裝置，其中，該處理器讀出存儲(chǔ)在該存儲(chǔ)器中的狀態(tài)信息來檢測該引擎裝置的狀態(tài)，并將圖像數(shù)據(jù)傳輸給該引擎控制單元來執(zhí)行打印操作。
全文摘要
一種由單處理器驅(qū)動(dòng)的成像裝置。該成像裝置包括一個(gè)用于執(zhí)行有關(guān)打印數(shù)據(jù)的打印操作的引擎裝置，一個(gè)用于將打印數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成引擎裝置可讀的圖像數(shù)據(jù)格式的視頻單元，和一個(gè)用于在視頻單元的控制下控制該引擎裝置以執(zhí)行圖像數(shù)據(jù)的打印操作的引擎控制單元。該視頻單元包括一個(gè)位于其內(nèi)部的處理器，并且該視頻單元和該引擎控制單元由該視頻單元的處理器驅(qū)動(dòng)。該引擎控制單元通過系統(tǒng)總線與處理器直接連接，并根據(jù)處理器的控制驅(qū)動(dòng)該引擎裝置。
文檔編號H04N1/00GK1487465SQ0315565
公開日2004年4月7日 申請日期2003年7月22日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月22日
發(fā)明者嚴(yán)允燮, 安承德 申請人:三星電子株式會(huì)社