深度解析喷码机技术之一:喷码机主控CPU
继A400和A500喷码机之后,浦诺捷公司于2017年正式推出全新的A600系列喷码机。
那么与前几代喷码机相比,A600到底有哪些改变?
下面,浦诺捷资深研发工程师就核心的主控CPU进行深度解析:
浦诺捷A系列喷码机处理器升级路线:
从2005年推出A400,浦诺捷共推出了三代喷码机,即A400,A500和A600系列,而型号升级的主要依据,正是以不同CPU为核心的主控系统的全面升级。
A400的主控核心,是二片美国ATMEL公司生产的8位处理器,其中一片89C51负责喷码机的操作界面及打印处理,一片89C55负责墨路控制。在今天看来,这些芯片已经很古老,功能非常有限,需要复杂的外围电路比如扩展存贮芯片,DA转换和AD转换电路,但在A400喷码机推出的2005年,这是非常主流的工控CPU,也是主流电路设计。
图:05年设计的A400喷码机主控CPU
2010年推出的A500喷码机设计了全新的控制电路,主控使用了一片美国Cygnal公司新推出的完全集成的混合信号系统级MCU芯片C8051F020,虽然这仍是8位的处理器,但这片处理器速度大大提高,相对于A400喷码机使用的89C51,指令执行速度提高了12倍,同时,这片处理器内部集成了多种信号处理功能,这大大简化了主板电路设计,使得喷码机功能增强的同时,主板体积却更小,电路部分的故障机率也大大降低了。
图:A500喷码机主控芯片及外围CPLD芯片
随着用户对喷码机性能越来越高的要求,要求更高的喷码速度,更好的喷码质量,更简捷快速的操作,更强大的编辑打印功能,这些都对喷码机的处理器提出了更高的要求,在传统的8位处理器上挖掘潜能已经变得越来越困难。
从14年开始,浦诺捷研发团队开始设计全新架构的A600喷码机,将喷码机主控系统处理器全面转向32位高性能处理器。
基于高速的32位处理器,A600喷码机性能得到质的飞跃,得以实现了许多激动人心的功能:
流畅的真彩色触摸屏操作。
世界领先的多达6行(48点阵)的编辑打印。
无需连接电脑的实时的条码计算生成,特别是二维码的高速计算实时生成。
可以实时以4096级的精度,精确的计算每个墨滴的电量。
对墨滴充电进行实时高精度的计算的补偿。
以精确到百万分之一秒的时间精度,对相位进行调整。
以12位精度,实时对墨水压力进行检测和控制。
同时得益于新型处理器的高度集成的功能,A600喷码机的主板外围电路得以明显简化,整板比A400缩小近1/2,电路部分可靠性大大提高。
图:大批量生产测试中的A600喷码机核心板,板载32位高速微处理器
如同电脑一样,高性能的喷码机也需要应对复杂的运算,CPU是决定一台喷码机性能的核心器件。
是否使用主流的,先进的高性能CPU,可以非常直观的判断是否是一台先进的、主流的喷码机。
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