[发明专利]一种适用于二维条码解码芯片的芯片架构

说明书

技术领域

本发明涉及条码识别技术领域，尤其涉及一种适用于二维条码的解码芯片架构。

背景技术

条码识别技术是在计算机应用和实践中产生并发展起来的一种经济实用的自动化识别技术。条码识别技术因其输入速度快、准确度高、技术成本低、可靠性强等特点，广泛应用于物流、运输、电子商务、邮政、图书管理等领域。随着物联网产业的发展，条码识别技术作为物联网基础技术之一，势必在物联网的应用中继续发挥重大的作用。

目前主流的条码识别技术主要包括一维条码（或称条形码）及二维条码。传统的条形码，通过宽度记录数据，而其长度则没有记载数据，存储的数据量少且缺少“容错机制”。

二维条码(2-Dimensional Bar Code)识别技术是在条形码基础上扩展的一种可读性条码识别技术。二维条码识别技术，在条形码识别技术的基础上，利用黑白图形矩阵表示二进制数据，通过相应的编码技术组成二维的矩阵图案，用户可以使用扫描设备扫描图案并解码获取其存储的信息。相对于传统的条形码识别技术，二维条码技术是条码识别技术发展史上的又一里程碑，在技术方面，二维条码译码可靠性更高，信息纠错能力更强，且可引入加密机制提高保密性；在应用方面，二维条码应用范围更广，信息存储容量更大，能够存储多种语言文字、图像声音等信息。

目前，二维条码技术的应用主要有两种，一是软件解码应用、一是终端解码应用。软件解码广泛应用于移动应用，使用者可以使用软件对二维条码进行解码，从而获得条码信息；终端解码广泛应用于物流、运输、票务等领域，使用者通过使用二维条码解码终端对二维条码进行解码及数据通信，例如市面上常见的物流数据采集器、抄表设备、检票机、PDA等。

传统的二维条码解码终端采用的是基于嵌入式平台的软件解码方案，使用ARM或DSP搭建嵌入式平台，通过采集摄像模块的图像数据，利用软件进行图像处理及解码运算，通过串口或者USB口输出解码数据。该解决方案研发难度低，研发周期短。然而，该解决方案受限于处理器运算性能及软件算法优化程度，处理速度慢、系统功耗高、集成度低及生产成本高。在二维条码应用越来越广泛的大背景下，传统的软件解码方案显然满足不了二维条码发展的需求，限制了二维条码技术的发展。

基于上述原因，针对现有技术的不足，采取基于大规模集成电路的硬件解码方式是二维条码解码终端的发展方向。集成电路(IC, Integrated Circuit)是一种微型电子器件或部件。采用一定的工艺，把一个电路中所需的晶体管、二极管、电阻、电容和电感等元件及布线互连一起，制作在一小块或几小块半导体晶片或介质基片上，然后封装在一个管壳内，成为具有所需电路功能的微型结构。亟需通过设计专用于二维条码解码的集成电路（即芯片），以便提高处理速度、提高系统集成度、降低系统功耗及降低成本，使得二维条码解码过程能快速、顺利地进行，使二维条码识别技术能得到更广泛的应用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种处理速度快、系统功耗低、集成度高及生产成本低的适用于二维条码解码的芯片架构。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种适用于二维条码解码芯片的芯片架构，其包括：

GRLIB库：用于搭建基于Leon3处理器的片上系统，包括以下模块，Leon3处理器、JTAG调试链、调试支持单元、AHB总线控制器、内存控制器、SVGA控制器、AHB/APB总线桥、中断控制器、定时/计数器、串口控制器、通用输入/输出设备；

AMBA总线架构：用于连接及组织芯片内部各模块；

自定义IP内核：包括以下模块，摄像头接口模块、数据流控制模块、QR码解码模块、系统配置寄存器组。

摄像头接口模块主要负责图像的预览及图像数据的保存，其主要包括：I2C摄像头配置模块、LED辅助光源模块、控制寄存器模块、图像数据捕获模块、图像数据整合模块、VGA控制模块及SDRAM控制模块。

I2C摄像头配置模块：主要负责对摄像头进行参数配置，包括分辨率、帧频、白平衡、曝光补偿及数据输出格式；

LED辅助光源模块：通过GPIO口驱动外围LED电路作为辅助光源，以测试及调试光照效果；

控制寄存器模块：用于配置及控制摄像头接口模块，包括cam_ctrl, KEY, SW三组寄存器，Cam_ctrl寄存器置于系统控制寄存器组中，挂载在APB总线上，系统通过APB总线对寄存器进行读写操作，从而配置及控制摄像头接口模块；