用PCI-7300A驱动高速PCB光模打印设备

用PCI-7300A驱动高速PCB光模打印设备

目的
完成一个高速PCB(印制电路板)光模打印系统的驱动


解决方案
当我们制作一块PCB板时，我们一般会利用电路设计软件(如Protel、ORCad等)绘制出PCB图形文件，交给PCB板厂。而PCB板厂会利用计算机，按照PCB图形文件打出一张光模，用这张光膜进行照排，把图形信息感光到PCB母板上，感光后的PCB母板进行腐蚀，未被感光部份的铜箔被腐蚀掉，感光部份的铜箔留下来，就形成了我们要的PCB板。

目前越来越多的光模打印机采用计算机控制。外部打印机用电路驱动，与计算机利用数字接口，最初采用ISA总线，通过外部时钟用4路DO信号每次传4个bit信号给外设。

随着工艺的进展，印制板的密度越来越大，要传输的数据越来越多。传统的ISA卡已不能适应高速传输的需要，国外先进设备大多采用高速PCI接口卡。

在此背景下，国内的一家光模打印设备厂商利用我们的PCI-7300A卡，开发了一款高速PCB光模打印设备。



详细介绍
PCI-7300A是一款高速DIO卡，最高采样频率为20MHz，同时有相当灵活的外部时钟及握手方式，适用于高速数字信号的传输。

光模打印设备的功能类似于激光打印机，区区别在于激光打印机通过打印机口输出，介质是纸张；光模打印设备的分辨率率在1000-8000DPI之间，数据量非常大，需要高速传输，所以需专用卡控制输出，介质是胶片(FILM)。

打印设备本身有一块控制电路，可以接收并行数据，同时驱动机械部分。控制电路与计算机之间传输的是差分信号，接口信号有(在打印设备一边看)：

1 Ready (O): 高有效, 表示设备准备好
2 Bit- (O):
3 Bit+ (O): 差分脉冲信号,位同步
4 Line+ (O):
5 Line- (O): 差分脉冲信号,线/行同步
7 Feed (I): 低有效,导进信号,控制设备启动
10-… (I): 低有效.n位数据输入信号,表示n行数据.

工作过程如下:
1 设备自检正常后发出Ready
2 程序侦测到Ready后准备好输出数据, 向设备发出Feed信号。
3 设备发出Line同步信号, 表示新的4行开始。
4 设备发出Bit同步信号, 表示行的某一位开始, 程序此时输出4位(4行 X 1位)数据
b1 b2 ...... bn
Line 1 ................
................
................
................

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

步骤4重复执行,直到有新的Line信号,再输出下4行的数据。
5 当输出数据结束以后,程序向设备输出Feed高电平,设备停止导进。

实际应用中用bit信号作DO握手信号，用来进行同步DO，一次可以进行32路并行数据输出，更新速率高达20MHz。受限于外部机械设备，实际应用速率要低一些

结论
该客户已完成了样机的初步联调，经试用效果良好，打印速度比老式设备快了近20倍。目前该客户正在进一步改善机械部分，以期获得更好的效果。

与这个应用同样的原理，也可以做成各种喷绘设备，比如广告业用的PS板，可以省掉制作丝网的工续而改为直接打印，既节省了成本，又可以大幅度提高图像质量。