ARM Cortex-M3处理器是行业领先的32位处理器,它不仅拥有优秀的计算能力、快速的响应能力和卓越的稳定性,而且还满足实际环境中对低功耗、高性能的需求,已广泛应用在较高实时性的场景中。ST意法半导体公司的STM32系列ARM Cortex-M3微控制器是基于ARM Cortex-M3内核高性能、低成本、低功耗的嵌入式应用微控制器,目前已广泛应用在诸如电机驱动、简单工控、汽车系统、小型打印机等嵌入式领域。在美国、日本以及一些其他经济发达国家热敏打印技术起步早,其产品应用广泛,更新较快,而且热敏打印技术也不断提升。热敏打印技术在国外应用十分广泛,涉及社会的多个方面,包括各种POS销售终端、加油站、水电收费、宾馆旅游、邮政等。相对一些发达国家,我国的热敏打印技术研发并不算晚,但曾一度发展缓慢,近些年我国微型热敏打印机产品生产有了快速的发展,随着国内经济的迅速发展,各个领域在信息打印方面的需求不断增多,我国的热敏打印技术会日臻成熟,微型热敏打印机产品也将拥有广阔的市场前景。实现微型热敏打印机的产品化,固件是不可或缺的一部分,本文的主要工作是在基于STM32系列ARM Cortex-M3微控制器的开发板上,实现一套完整的微型热敏打印机固件。论文首先结合项目背景和目前国内外的研究现状,介绍论文要解决的主要问题,从可行性、功能性、非功能性等角度进行需求分析。开发的固件是烧写到开发板STM32 ARM Cortex-M3微控制器的一段程序,可称之为一个系统。遵循系统设计的实用性原则、稳定性原则、实时性原则、可扩展性原则,本固件系统设计为包括驱动层、系统层、应用层的三层次架构。驱动层负责底层硬件设备的驱动实现。系统驱动层的设备驱动模块包括LED灯控制模块、步进电机控制模块、打印头控制模块等。驱动层对外提供统一的接口,以实现系统的设备无关性,即系统应用层觉察不到底层驱动设备的变更。系统层实际上是一个简单的任务调度系统。为了保证系统的实时性,系统层采用抢占式的任务调度机制,即高优先级的任务可以随时抢占低优先级的任务。系统层为应用层提供任务调度接口,应用层创建任务(系统层提供)后,可以调用系统层的休眠任务、挂起任务、恢复任务等API函数接口实现任务间的切换,而不用关心任务切换的具体实现。应用层调用驱动层和系统层提供的API接口,实现整个打印流程的控制,是固件的核心部分。应用层包括数据接收模块、指令解析模块、指令执行模块、异常处理模块四个模块。从数据接收,到指令解析,再到打印执行,整个打印流程的控制都由应用层负责,应用层性能直接影响着系统的稳定性。本固件开发过程中还完成了指令集的设计和字库烧写子系统的实现。测试时,分别从功能、异常、性能三方面对固件进行测试,测试结果为本固件实现了指令集中的所有指令,运行时基本不存在异常,打印效率是高效的。论文完成时,本固件已投入使用超过三个月,运行良好。