产品设计原理_在小尺寸DSP上实现2D条形码解码.pdf

/ 产品设计原理：在小尺寸DSP 上实现2D 条形码解码 作者：Hazarathaiah Malepati Yosi Stein 条形码一般被用于将关键的字母数字信息转换为数字系统能够扫描和读取的符号信息，而无 需每次都要将信息录入数字系统。 1D （一维）条形码只能对数字数据进行编码，在过去二十年中主要用于产品运输和追踪、 系统安全、超市等场合。使用2D （二维）条形码，数据在水平和垂直方向被编码为2D 符 号，如下图1 所示。 2D 符号所能包含的数据量远大于1D 符号。2D 条形码解决方案可比传统1D 条形码提供更 大的信息密度，特别是对于那些需要对精密信息而不是简单的码信息进行编码的应用。 2D 条形码技术的一些应用包括产品标签、产品信息追踪和检验、移动安全、出入境检查服 务、医疗保健和电子商务等。 文库专用 图1：2D 条形码示例 如今存在很多2D 条形码算法，这催生出采用不同条形码技术的一系列应用。一般来说，有 两种类型的2D 条形码：1) 堆叠式2D 条形码，例如PDF417 和 Code 49，2) 矩阵式条形 码，例如QR 码和数据矩阵。在这篇文章中，我们仅限于讨论数据矩阵式条形码技术[2]。 2D 数据矩阵式条形码技术 2D 数据矩阵式条形码包括在正方形或长方形中排列的黑色和白色模块，如图1 所示。编码 数据位映射到黑色和白色模块(或单元)组成的区域，称为数据区域。关于2D 数据矩阵式条 形码所支持的不同类型的编码方案的详细信息，请参见参考文献[2]。 / 淘花/文库专用 / 数据区域由定位图形包围（定位图形的底部和左侧只包含黑色模块，而定位图形的上部和右 侧由交替的白色和黑色模块组成）。数据矩阵 2D 条形码支持由排位图形分隔的多个数据区 域，从而能容纳更多数据信息。 有两种版本的数据矩阵，一种是基于循环冗余校验(CRC)和卷积纠错，另一种是基于里德所 罗门(RS)纠错。对于扫描、读取和提取数据位，基于CRC 与基于RS 的数据矩阵解码没有 区别。 提取数据位之后，基于CRC 的解码与基于RS 的解码路径不同，因为它们的交织和纠错方 法不同。 文库专用 图2：2D 条形码扫描器框图和DSP 处理 内核 扫描传感器 数据路径 控制路径 PPI DMA DSP 处理器 这里我们考虑在小尺寸Blackfin 处理器上对新兴的基于RS 码的2D 数据矩阵式条形码进行 解码。通过PPI-DMA 通道连接到DSP 处理器的2D 条形码扫描器的框图如上面图2 所示。 / 淘花/文库专用 / 在小尺寸DSP 上实现条形码 传感器对条形码进行扫描并将像素数据通过并行端口接口(PPI)传输给DSP 。之后，DSP 处 理器处理图像像素并提取数据区域中黑色和白色模块对应的数据位，然后进行纠错。从扫描 的2D 条形码的特定数据区域提取数据位的过程如下面图3 所示的流程图。 文库专用 图3：从2D 数据矩阵符号提取数据位的流程图 / 淘花/文库专用 / 起始 找到数据矩阵符号的顶部几行和右边几列 以像素为单位测量模块宽度和数据矩阵的大 小 找到定位图形，右列和顶行模块、中间点像 素，并存储它们的X 和Y 坐标，xi 和yi 给定y 坐标yi ，用DMA 从L2 存储器中获得 对应像素的行X[] 扫描行x 坐标i 是 i=xj 吗? 否 if X[j]120,b=0; elso b=1; S