CN201859458U - 基于条码解码芯片的便携式电子装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种基于条码解码芯片的便携式电子装置，包括：条码解码系统，用于对输入的条码图像进行解码；处理器系统，用于为片上系统提供控制功能。条码解码系统包括：寄存器组，包括命令寄存器和数据寄存器，命令寄存器用于暂存命令，数据寄存器用于暂存数据；条码解码流水线，用于处理条码图像；主控逻辑模块，从命令寄存器获取处理命令，根据处理命令将条码图像传输至条码解码流水线进行解码。该基于条码解码芯片的便携式电子装置具有条码解码功能，无需再借助外部的条码解码装置进行解码，且由于采用了条码解码处理专用的硬件解码流水线，因此其与习知的软件解码相比解码速度更快、使用更方便、更安全有效。

Description

基于条码解码芯片的便携式电子装置 

【技术领域】

本实用新型涉及便携式电子装置，尤其涉及一种基于条码解码芯片的便携式电子装置。 

【背景技术】

条码技术是在计算机技术与信息技术基础上发展起来的一门容编码、印刷、识别、数据采集和处理于一身的新兴技术。条码技术由于其识别快速、准确、可靠以及成本低等优点，被广泛应用于商业、图书管理、仓储、邮电、交通和工业控制等领域，并且势必在逐渐兴起的“物联网”应用中发挥重大的作用。 

目前的便携式电子装置如移动电话、掌上电脑和个人数字助理(PDA)功能不断发展，可以用于接收、存储和发送静态或视频图像，而且这些便携式电子装置上常设置有摄像装置，这些摄像装置可用于拍摄图像，例如条码图像，现有技术对于这些便携式电子装置中的条码图像常常需要借助专门的解码装置来进行解码，随着物联网及条码技术的不断推广，这势必给用户带来了极大的不便，因此有必要提供一种新型的基于条码解码芯片的便携式电子装置。 

【发明内容】

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种基于条码解码芯片的便携式电子装置。该基于条码解码芯片的便携式电子装置具有条码解码功能，无需再借助外部的条码解码装置进行解码，且由于采用了条码解码处理专用的硬件解码流水线，因此其与习知的软件解码相比解码速度更快、使用更方便、更安全有效。 

本实用新型提供了一种基于条码解码芯片的便携式电子装置，包括：条码解码系统，用于对输入的条码图像进行解码；处理器系统，用于为片上系统提供控制功能；条码解码系统包括：寄存器组，包括命令寄存器和数据寄存器，命令寄存器用于暂存命令，数据寄存器用于暂存数据；条码解码流水线，用于处理条码图像；主控逻辑模块，从命令寄存器获取处理命令，根据处理命令将条码图像传输至条码解码流水线进行解码。 

根据本实用新型的一优选实施例，处理器系统包括：运算器，用于运行算术逻辑；程序存储器，存储算术逻辑；以及第一数据存储器，存储有运算器运行算术逻辑时所需数据，并保存运行结果。 

根据本实用新型的一优选实施例，条码解码系统进一步包括：第二数据存储器，用于存储条码图像；总线接口，从总线接收命令至命令寄存器。 

根据本实用新型的一优选实施例，条码解码系统包括：总线接口从总线接收外部条码图像至数据寄存器，主控逻辑模块根据命令将外部条码图像传输至第二数据存储器。 

根据本实用新型的一优选实施例，条码解码系统包括由硬件逻辑实现的多个条码解码流水线，多个条码解码流水线对条码图像进行并行处理。 

根据本实用新型的一优选实施例，总线接口包括基本输入输出引脚、命令锁存使能引脚、地址锁存使能引脚、片选引脚、写使能引脚以及读使能引脚。 

根据本实用新型的一优选实施例，基于条码解码芯片的便携式电子装置进一步包括用于获取条码图像的光学图像传感阵列或外部接口的一种或其组合。 

根据本实用新型的一优选实施例，基于条码解码芯片的便携式电子装置包括移动电话、掌上电脑和个人数字助理(PDA)。 

【附图说明】

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中： 

图1是本实用新型基于条码解码芯片的便携式电子装置的示意图；以及 

图2是根据本实用新型一优选实施例的基于条码解码芯片的便携式电子装置电路连接框图。 

【具体实施方式】

有关本实用新型的特征及技术内容，请参考以下的详细说明与附图，附图仅提供参考与说明，并非用来对本实用新型加以限制。 

目前的便携式电子装置如移动电话、掌上电脑和个人数字助理(PDA)功能不断发展，图1是本实用新型基于条码解码芯片的便携式电子装置的示意图。如图1所示，本实用新型的基于条码解码芯片的便携式电子装置10包括处理器系统11、条码解码系统12、光学图像传感阵列13及外部接口14。处理器系统11用于控制整个便携式电子装置的操作。光学图像传感阵列13用于拍摄条码图像。本实用新型的基于条码解码芯片的便携式电子装置10通过外部接口14与外界进行数据交换，例如通过外部接口14接收包括条码图像在内的静态或视频图像。外部接口14可采用无线接口或有线接口等目前可获取的任何形式的接口。进一步的，本实用新型的基于条码解码芯片的便携式电子装置10还可包括存储器(未示出)，接收或拍摄获得的条码图像可存储于该存储器中。条码解码系统12用于对所获得的条码图像进行处理并解码。 

图2是根据本实用新型一优选实施例的基于条码解码芯片的便携式电子装置电路连接框图。如图2所示，本实用新型的基于条码解码芯片的便携式电子装置10包括处理器系统11、条码解码系统12、光学图像传感阵列13及外部接口14。 

其中，处理器系统11包括运算器113、程序存储器114、第一数据存储器115以及其他习知的功能模块(如处理器本身带有的寄存器、串口、定时器、中断控制器等，图中未绘示)。运算器113用于运行算术逻辑，程序存储器114存储有运算器113运行的算术逻辑，第一数据存储器115中存储有运算器113运行算术逻辑时所需数据，并且可存储运算结果，总线112为运算器113、程序存储器114、第一数据存储器115提供数据传输通道。 

本实施例的处理器系统11主要用于为本实用新型的基于条码解码芯片的便携式电子装置提供一定的控制功能，例如通过外部接口14接收键盘输入信号，通过外部接口14向显示单元输出显示控制信号，向照明系统输出照明控制信号，以及通过外部接口14获取外部条码图像以及与外部存储器实现存取动作等。本实施例的处理器系统11还可以为条码解码过程提供部分辅助运算。 

条码解码系统12包括总线接口109、寄存器组103、主控逻辑模块101、条码解码流水线102以及第二数据存储器104。条码解码系统12通过总线接口 109连接到本实用新型的基于条码解码芯片的便携式电子装置的总线112上。 

在上述条码解码系统12中，条码解码流水线102包括PDF417条码解码流水线、一维条码解码流水线以及RSS(Reduced Space Symbology缩小空间码)条码解码流水线，不同类型的条码解码流水线用于处理不同条码格式的条码图像，其利用硬件逻辑实现。 

第二数据存储器104用于存储由光学图像传感阵列13或外部接口14获取的条码图像，其具体可利用RAM(random access memory随机存取存储器)来实现。 

主控逻辑模块101可根据特定命令触发特定事件，可以通过触发与主控逻辑模块101电连接的设置开关107或从总线接口109获取总线命令来选取所需的控制状态，如从第二数据存储器104获取条码图像，将其传输至条码解码流水线102等。本实用新型所揭示的主控逻辑模块101不具备运算功能，而是仅根据一定条件触发相应事件，具体可利用习知的状态机实现。 

总线接口109可与总线112连接且进行通讯(将会在下文作详细介绍)。 

总线接口109与主控逻辑模块101之间设置有寄存器组103，寄存器组103包括一系列自定义的寄存器，包括状态寄存器、数据寄存器以及命令寄存器等，状态寄存器用于显示主控逻辑模块101的工作状态，数据寄存器用于暂存数据，命令寄存器用于暂存命令，主控逻辑模块101可从数据寄存器读取数据，从命令寄存器读取命令，并且根据特定命令作出特定动作，其中也可以从总线接口109输入命令(即总线命令)。寄存器组103与主控逻辑模块101将条码解码流水线102与外部电路隔离，可方便以后对条码解码流水线102进行升级(如增加更多可处理其他格式类型的条码解码流水线)。 

光学图像传感阵列13可以是习知的CCD(Charge Coupled Device电荷藕合器件图像传感器)或CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor互补金属氧化物半导体)光学图像传感阵列，用于获取条码图像。 

另外，条码图像也可以通过外部接口14获得。当光学图像传感阵列13或外部接口14获得条码图像后，该条码图像输入至寄存器组103的数据寄存器中，主控逻辑模块101可从数据寄存器获取条码图像，并将其保存至第二数据存储器104，主控逻辑模块101在命令寄存器中接收到处理命令后会 将条码图像从第二数据存储器104传输至条码解码流水线102中，由条码解码流水线102对该条码图像进行图像预处理、灰度提取、二值化、码字读取、译码处理等一系列的条码解码处理操作。 

条码解码系统12还可进一步包括配置存储器(图未示出)，配置存储器与寄存器组103电连接，用于存储条码解码流水线102工作时的运算参数以及查表数据(如译码运算所需的码表)，条码解码流水线102可通过主控逻辑模块101以及寄存器组103从配置存储器获取以上数据，其必须能够保证在断电的情况下不会丢失数据，可用习知的EEPROM(Electrically ErasableProgrammable Read-Only Memory，电可擦可编程只读存储器)来实现，在一些情况下，配置存储器可直接设置在条码解码流水线102中。 

值得注意的是，由于条码解码流水线102包括PDF417条码解码流水线、一维条码解码流水线以及RSS条码解码流水线等多种针对不同条码类型的条码解码流水线。因此，在获取条码图像后，例如是一维条码，那么该一维条码图像会同时传输至以上三种条码解码流水线中进行并行处理，而由与其格式相容的一维条码解码流水线输出该条码图像的正确条码信息。当然，也可以根据需要设置一种或者其他多种格式的条码解码流水线。 

由于与一维条码图像格式不相容，PDF417条码解码流水线和RSS条码解码流水线在接收到该一维条码图像后无法进行相应处理，并无法输出正确的条码信息。同样地，条码解码流水线102也可对PDF417条码图像、RSS条码图像进行上述处理。当然，主控逻辑模块101也可根据用户的选择仅控制多个条码流水线中的一个条码流水线对输入条码图像进行处理。 

另外，若从光学图像传感阵列13或总线接口109先后获取三张条码图像A、B、C至第二数据存储器104，三张条码图像A、B、C分别对应三种不同类型的条码格式：PDF417条码、RSS条码以及一维条码，那么该三张条码图像可按获取的先后次序从第二数据存储器104提供至条码解码流水线102，同一时间下，PDF417条码解码流水线、一维条码解码流水线以及RSS条码解码流水线会首先并行处理条码图像A，结果是：PDF417条码解码流水线会对条码图像A作相应处理，并输出正确条码信息，其他两个条码解码流水线则无法对条码图像A进行处理。如果在PDF417条码解码流水 线对条码图像A的处理过程中，一维条码解码流水线以及RSS条码解码流水线已确认无法处理A，则会尝试处理下一张条码图像B，其中RSS条码解码流水线会对条码图像B进行处理，并输出正确条码信息。如果在PDF417条码解码流水线和RSS条码解码流水线分别对条码图像A、B进行处理的过程中，一维条码解码流水线已确认无法处理条码图像B，则会继续尝试对下一条码图像C进行处理，并且由于格式对应，一维条码解码流水线可对C进行处理，并输出正确条码信息。 

由于不用等待第一张条码图像处理完成就可以处理第二张条码图像，并且不用等待第二张条码图像处理完成就可以处理第三条码张图像，因此以上并行的条码图像处理方式可极大地提高处理不同类型的条码图像的速度。 

条码解码流水线102输出的条码信息可由主控逻辑模块101存储至第二数据存储器104，并在需要输出时在从第二数据存储器104存储至数据寄存器。当然，条码解码流水线102输出的条码信息可由主控逻辑模块101直接存储至数据寄存器。存储至数据寄存器的条码信息可经总线接口109传输至总线112。 

在本实用新型的上述实施例，由于使用了并行式条码解码处理的条码解码流水线102，因此解码速度可比习知的软件解码速度要快。 

在优选实施例中，图2中所揭示的总线接口109包括以下引脚：I/O₀-I/O₇、CLE、ALE、CS、WE、RE，其中各引脚的功能如下表1.1所介绍： 

表1.1 

一般而言，当引脚ALE有效时，总线接口109从引脚I/O₀～I/O₇接收到地址数据，当引脚CLE有效时，总线接口109从引脚I/O₀～I/O₇接收到命令，并且将该命令暂存至寄存器组103的命令寄存器中，在WE引脚有效时，外部条码图像可从总线接口109的引脚I/O₀-I/O₇输入寄存器组103的数据寄存器，主控逻辑模块101可根据上述命令从寄存器组103的数据寄存器获取外部条码图像，并传输至第二数据存储器104。另外，当主控逻辑模块101从寄存器组103的命令寄存器读取到处理命令时，可将第二数据存储器104中的条码图像传输至条码解码流水线102进行解码处理。 

本实用新型的片上系统的总线接口109可以与普通总线兼容，极大地方便了开发流程，并且缩小了设备体积。此外，该基于条码解码芯片的便携式电子装置具有条码解码功能，无需再借助外部的条码解码装置进行解码，且由于采用了条码解码处理专用的硬件解码流水线，因此其与习知的软件解码相比解码速度更快；另外，纯硬件结构的条码解码流水线不会被反向工程所破解，安全性能很高，解码速度更快、成本更低、并能够处理多种不同编码类型的条码图像的功能。 

在上述实施例中，仅对本实用新型进行了示范性描述，但是本领域技术人员在阅读本专利申请后可以在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下对本实用新型进行各种修改。 

Claims (8)

1.一种基于条码解码芯片的便携式电子装置，其特征在于，包括：

条码解码系统，用于对输入的条码图像进行解码；

处理器系统，用于为所述片上系统提供控制功能；

所述条码解码系统包括：

寄存器组，包括命令寄存器和数据寄存器，所述命令寄存器用于暂存命令，所述数据寄存器用于暂存数据；

条码解码流水线，用于处理所述条码图像；

主控逻辑模块，从所述命令寄存器获取处理命令，根据所述处理命令将所述条码图像传输至所述条码解码流水线进行解码。

2.根据权利要求1所述的基于条码解码芯片的便携式电子装置，其特征在于，所述处理器系统包括：

运算器，用于运行算术逻辑；

程序存储器，存储所述算术逻辑；以及

第一数据存储器，存储有所述运算器运行所述算术逻辑时所需数据，并保存运行结果。

3.根据权利要求2所述的基于条码解码芯片的便携式电子装置，其特征在于，所述条码解码系统进一步包括：

第二数据存储器，用于存储所述条码图像；

总线接口，从所述总线接收所述命令至所述命令寄存器。

4.根据权利要求3所述的基于条码解码芯片的便携式电子装置，其特征在于，所述条码解码系统包括：所述总线接口从所述总线接收外部条码图像至所述数据寄存器，所述主控逻辑模块根据所述命令将所述外部条码图像传输至所述第二数据存储器。

5.根据权利要求3所述的基于条码解码芯片的便携式电子装置，其特征在于，所述条码解码系统包括由硬件逻辑实现的多个所述条码解码流水线，所述多个条码解码流水线对所述条码图像进行并行处理。

6.根据权利要求3所述的基于条码解码芯片的便携式电子装置，其特 征在于，所述总线接口包括基本输入输出引脚、命令锁存使能引脚、地址锁存使能引脚、片选引脚、写使能引脚以及读使能引脚。

7.根据权利要求3所述的基于条码解码芯片的便携式电子装置，其特征在于，所述基于条码解码芯片的便携式电子装置进一步包括用于获取所述条码图像的光学图像传感阵列或外部接口的一种或其组合。

8.根据权利要求1所述的基于条码解码芯片的便携式电子装置，其特征在于，所述基于条码解码芯片的便携式电子装置包括移动电话、掌上电脑和个人数字助理。 

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