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基于DSP56F826芯片的二维条码扫描器系统

发布人: 发布时间:2012年3月2日 已被浏览 592

作者: | 出处:电子发烧友 | 2010-09-15

    基于DSP56F826芯片的二维条码扫描器系统,系统框图系统以DSP56F826芯片为核心控制模块, 使用CMOS数字图像传感芯片,图像采集分辨率可
系统框图

系统以DSP56F826芯片为核心控制模块, 使用CMOS数字图像传感芯片,图像采集分辨率可达640×480像素。当需要进行高分辨率的图象采集时,可改用1024×1024像素的芯片(成本将随之增加)。译码可靠性高。目前得到的误码率不超过6万分之一,并且还在不断改进,期望误码率不超过2000万分之一。采用RS-232通讯接口,将获取的二维条码信息实时上传给计算机显示处理。纠错等级达到8级,纠错能力强。

二维条码扫描器系统框图如图(1)所示。CMOS图像传感芯片为光电转换元件,用与采集二维条码图像,直接输出为数字信号。由外部扩展SRAM存储该数据,再送到DSP,进行图像处理、码字分割、码字识别、信号纠错等,当一组二维条码信息的识别完成以后,服务程序控制I/O接口给出中断申请信号,DSP响应此中断申请,进入中断服务程序。译码后的二维条码数据从I/O口经SCI RS-232传送至计算机,并在屏幕上显示。软件程序和PDF417码本都储存在DSP芯片中的FLASH内,而动态采集到的二维条码图象数据则储存在SRAM内。

图1 二维条码扫描器框图

系统硬件设计

系统硬件电路主要包括以下七个部分:条码图象采集电路、DSP主控电路、存储器扩展电路、输出接口电路、复位与时钟电路、电源控制电路、照明控制电路。

条码图象采集电路

该电路以OV7120黑白图像传感芯片为核心,该芯片分辨率达到640×480像素,成像速度为30帧/秒,采取逐行扫描方式,输出为数字信号。此芯片功耗低,价格便宜,虽然CCD芯片在信噪比、灵敏度、成像质量等方面优于CMOS芯片,但在本系统设计中,采用CMOS芯片较为合适。

条码图像采集电路(图2)中,Y0-Y7为总线数字输出,HREF为水平参考信号,即行扫描信号;VSYN为垂直同步信号,即场同步信号。PCLK为像素时钟输出。该电路使用5V直流电,由电源控制电路提供。虽然该芯片使用5V工作电压,但它提供3.3V的I/O口,所以它可以与I/O电压为3.3V的DSP直接相连接,不需要电平转换。当DSP接收到VSYN信号时,表示芯片开始采集第一帧条码图像数据,随后接收到HREF信号,芯片开始进行第一行的数据采集,每来一个PCLK信号,芯片就采集一个像素点的信号,当DSP接收到下一个HREF信号,芯片就进行第二行的数据采集,直到采集完640行的数据,芯片停止采集。当DSP收到下一个VSYN信号时,表示芯片采集下一帧的数据。

图2 条码图象采集电路框图

DSP主控电路

如图1所示,该电路以DSP56F826为核心。当OV7120图像传感芯片准备采集条码图像数据时,DSP发出一个初始信号,控制SRAM重新分配地址块,同时图像传感芯片开始采集条码图象数据。采集完数据并送到SRAM中储存后,DSP开始调用处理程序对数据进行译码,译码完成后,通过SCI RS-232将数据传输到计算机。

存储器扩展电路

由于DSP56F826片内提供的RAM只有4.5K字,而RAM中需存放大量动态采集到的条码图象数据,从条码采集电路传送过来的数据按如下计算:

640×480×4-bit = 1228800 bits

所以我们选用128K×16-bit 的IS61LV12816作为外部扩展,来满足系统需要。

DSP56F826为外部地址总线和外部数据总线分别提供了16个引脚,为总线控制提供了4个引脚,给扩展外围电路提供了方便。我们采用分开程序区和数据区的接口方法,采用程序选通线(/PS)接SRAM的A0地址线来实现。因此,数据区为SRAM的前64K(0000H_FFFFH),程序区为SRAM的后64K(10000H_1FFFFH)。对DSP而言,数据区和程序区的地址均为0000H_FFFFH。

输出接口电路

该电路使用异步串口RS-232,选用MAX202E芯片作为电平转换收发器。该芯片最高数据处理速率可达120Kbps,满足传送二维条码数据的要求。经过DSP译码后的数据信号TXD0通过T1IN引脚进入MAX202E,信号的电平被提高后,经T1OUT引脚输出,再通过SCI RS-232接口中的TXD口,将译码后数据传送给计算机。R1IN为接收输入信号,R1OUT为接收输出信号。

 


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