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第四届‘ MOTOROLA 杯’嵌入式处理器(MCU/DSP)设计应用大奖赛


第四届‘ MOTOROLA 杯’
嵌入式处理器(MCU/DSP)设计应用大奖赛


作品名称:基于 DSP 技术的手持式二维条码扫描器
姓名:陈亚杰(中文) Chen Yajie(英文)
比赛编号: B10731 职业:学生学生
电子邮箱:sundychen@

单位:深圳大学信息工程学院





日期:2002 年 9 月






第四届‘ MOTOROLA 杯’嵌入式处理器(MCU/DSP)设计应用大奖赛
内容目录

1. 引言
PDF417 编码原理


44..1 特性
系统综述
Motorola DSP56F826 简介
5. 系统硬件
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

软件原理描述
软件模块结构说明
降噪处理
图象校正
图象二值化
检测起始符与码字分割
码字识别与信号纠错
数据输出

附图(1)




第四届‘ MOTOROLA 杯’嵌入式处理器(MCU/DSP)设计应用大奖赛
基于 DSP 技术的手持式二维条码扫描器

陈亚杰王建华纪震
深圳大学信息工程学院深圳(518060)

摘要:本文介绍了一种基于 DSP 技术的二维条码扫描器。该扫描器以 MOTOROLA 的
DSP56F826 为核心,采用 CMOS 图象传感器以逐行扫描方式采集条码数据,并利用高速存
储器扩展芯片,配合先进的译码算法,实现了高效准确的实时处理。文中阐明了系统工作原
理、功能以及软硬件实现方法。同时,简述了 PDF417 码的编码原理及二维条码系统的发展
前景。

关键词:二维条码 PDF417 DSP RS 码 CMOS


目前,在市场上通常使用的条形码是一维条形码,它含有的信息量很小,一般需要后台
数据库支持。二维条形码则有很大的数据容量,在一定情况下不需要后台数据库的支持,并
且可以形成便携式数据文件进行离线传输,它的纠错能力极强,文件的局部破损、污染不会
影响数据的准确读出。二维条码可对字符、汉字、图像、签字等进行编码,应用范围十分广
阔。
现在应用最为广泛的二维条码是 PDF417 码,它由美国 SYMBOL 公司发明。PDF(Portable
Data File)意思是“便携数据文件”,组成条码的每一个条码字符由 4 个条和 4 个空共 17
个模块构成,故称为 PDF417 条码。它的最大优势在于其庞大的数据容量和极强的纠错能力。
一个 PDF417 条码最多可容纳 1850 个字符或 1108 个字节的二进制数据,如果只表示数字则
可容纳 2710 个数字。PDF417 的纠错能力分为 9 级,级别越高,纠错能力越强。由于这种纠
错功能,使得污损的 417 条码也可以正确读出。PDF417 条码需要有 417 解码功能的条码阅
读器才能识别。
可是,目前国内的二维条码市场存在很大的空缺,研制一套完整高效的二维条码识别系
统将会有很广阔的前景,故本课题组将对此项技术进行硬件开发和实现:实现手持式二维条
码扫描器。我们选择 CMOS 数字成像芯片采集二维条码数据,并利用 DSP 芯片进行数据的译
码识别,最终将数据通过 RS-232 接口传送至 PC 机进行显示处理,完成对二维条码所包含的
信息的获取。
以长远的发展眼光来看,我国乃至全球都在大力推行二维条码技术,我国已经制定了
PDF417 码的国家标准 GB/T 17172 - 1997。随着二维条码技术的普及,二维条码识别系统的
需求量将不断上升。目前,一台普通的一维条码识别机的价格在 500 元人民币上下,本课题
组高效地利用芯片资源,选择价格适当的芯片,使手持识别机的价格不超过 1000 元人民币。
由此看来,本系统实行产业化,将会有很好的经济效益和广阔的市场前景。

PDF417 编码原理
PDF417 条码是一种线性堆叠式二维码,它是在一维条码编码原理的基础上,将多个一