一种条码扫描设备及其硬件解码芯片及解码方法技术领域
本发明涉及工业自动识别技术领域，特别涉及一种用于条码扫描设备的硬件解码
芯片及解码方法。
背景技术
随着二维码的推广与普及，扫描枪的应用越来越广泛，人们对扫描枪解码的时间
要求也随着提高。人们需要能够在有限的时间去读取更多的条码，来提高工作效率。目前，
扫描枪使用的基本都是通用芯片，其是依靠软件来解码，而这肯定会占据扫描枪芯片的CPU
(中央处理器)有限的处理时间，以至于它无法去处理下一部分的工作以及其他的任务。如
果可以把这部分解码任务从当前CPU中分离出来，并且用硬件语言实现，这将大大提高扫描
枪的工作效率，解码时间也能大大缩短。所以，需要设计一种专用的图像处理芯片去做解码
任务，实现硬件解码。
发明内容
鉴于上述的现有技术中的应用需求，本发明的目的是提供一种条码扫描设备的硬
件解码芯片，实现以硬件的方式进行解码，解码效率高，速度快。
为达到本发明的目的，本发明提出一种用于条码扫描设备的硬件解码芯片，所述
芯片包括处理器模块、内置随机存取存储器以及内置闪存器，其包括底层的实时操作系统
层，设于其上的驱动层模块，与所述驱动层模块连接的图像信号处理模块，与图像信号处理
模块连接的解码器模块，与解码器模块连接的数据处理器模块以及接口，建于实时操作系
统层上且对所述的驱动层模块，图像信号处理模块，解码器模块，数据处理器模块以及接口
进行控制的配置管理器；所述的驱动模块包括成像器驱动器、扫描触发驱动器以及红外探
测驱动器。
优选的，所述的接口包括图像输入接口、扫描触发输入接口、红外距离感应探测接
口、扫描设备休眠及唤醒信号接口、电源接口、照明控制接口、瞄准器控制接口以及多个不
同种类的数据传输接口。
再优选的，所述的数据传输接口包括RS232、USB、TCP/IP、PS2、RS485、蓝牙以及
Wifi接口中的一种或多种。
根据本发明的用于条码扫描设备的硬件解码芯片，其解码方法包括如下步骤：
处理器模块驱动条码扫描设备的成像器进行图像采集；
采集的图像信号输入图像信号处理模块，图像信号处理模块将图像信号以灰度图
像输入至内置随机存取存储器；
解码器对灰度图像进行码制识别和解码；
数据处理器模块将解码器读取的条码信息转换成用户指定的格式，处理后的信息
加载到内置随机存取存储器；
条码信息通过接口输出到外部设备。
根据本发明的另一目的，本发明提出一种条码扫描设备，其包括外壳以及扫描触
发按键，设置在外壳内的电路板，与电路板连接的成像模组、照明模块、瞄准模块，所述电路
板上设置有如上所述的硬件解码芯片，所述硬件解码芯片与所述的扫描触发按键、成像模
组、照明模块、瞄准模块相连。
本发明的硬件解码芯片，用于条码扫描设备，将解码功能集成到芯片的解码器中，
实现硬件解码，不同于目前的采用软件解码的芯片，芯片无需进行其他的软件处理，其解码
速度更快，效率更高。
附图说明
通过下面结合附图的详细描述，本发明前述的和其他的目的、特征和优点将变得
显而易见。其中：
图1所示为本发明的条码扫描设备的硬件解码芯片的逻辑结构示意图；
图2所示为本发明的条码扫描设备的硬件解码芯片的接口结构示意图；
图3所示为本发明的条码扫描设备的硬件解码芯片的解码原理示意图。
具体实施方式
结合附图本发明的芯片结构、特点及工作原理详述如下。
本发明的用于条码扫描设备的硬件解码芯片包括处理器模块(CPU)、内置随机存
取存储器(Inter RAM)以及内置闪存器(Inter Flash)，参照图1所示的本发明的条码扫描
设备的硬件解码芯片的逻辑结构示意图，其包括底层的实时操作系统层(RTOS，Real Time
Operating System)，设于其上的驱动层模块(Driver)，与所述驱动层模块连接的图像信号
处理模块(ISP，Image Signal Processing)，与图像信号处理模块连接的解码器模块
(Barcode Decoder)，与解码器模块连接的数据处理器模块(Data Processor)以及接口
(Interface)，建于实时操作系统层上且对所述的驱动层模块，图像信号处理模块，解码器
模块，数据处理器模块以及接口进行控制的配置管理器(Config.Manager)；所述的驱动模
块包括成像器驱动器(Imager Driver)、扫描触发驱动器(Trigger Driver)以及红外探测
驱动器(IR Driver)；参照图2所示，所述的接口包括图像输入接口、扫描触发输入接口
(Trigger输入)、红外距离感应探测接口、扫描设备休眠及唤醒信号接口、电源接口、照明控
制接口(illumination control)、瞄准器控制接口(Aimer Control)以及多个不同种类的
数据传输接口，比如RS232、USB、TCP/IP、PS2、RS485、蓝牙(bluetooth)、Wifi等,可以方面用
户根据使用需求选择合适的接口。
利用本发明的硬件解码芯片进行解码的工作过程参见图3，其主要主要图像输入，
图像信号处理，解码器解码以及输出信号这几部分。首先由处理器模块(CPU)驱动成像器进
行图像采集，采集的图像可以是彩色图像，也可以是灰度图像，由于彩色图像是由三幅灰度
图像组成，为了提高解码效率，只需要研究灰度图像的处理，如果是彩色图像，通过图像信
号处理模块将输入的彩色图像在内置随机存取存储器(Inter RAM)中预先转成灰度图像来
进行下一部分的处理；图像处理完成后进入解码器进行解码，解码器由可编程逻辑器件
FPGA(Field－Programmable Gate Array)来实现解码功能，其内嵌了各种条码的解码算
法，可以完成各种复杂的图像处理运算；在图像信息处理完成进入解码器后，解码器首先进
行进行码制识别，然后选择同种码制的解码算法中进行解码。
解码器将条码内容识别完成后经过数据处理器模块将条码信息转换成用户指定
的格式，比如加上特定的前后缀等，处理后的信息加载到内置随机存取存储器(Inter
RAM)，通过接口(Interface)输出到外部设备。用户可以通过配置管理器对所需的数据格式
进行定义。
本发明的硬件解码芯片，将解码功能集成到芯片的解码器中，实现硬件解码，不同
于目前的采用软件解码的芯片，芯片无需进行其他的软件处理，，码速度更快，效率更高。
根据本发明的另一目的，本发明的一种条码扫描设备包括外壳以及扫描触发按
键，设置在外壳内的电路板，与电路板连接的成像模组、照明模块、瞄准模块，所述电路板上
设置有如上所述的硬件解码芯片，所述硬件解码芯片与所述的扫描触发按键、成像模组、照
明模块、瞄准模块相连。
本发明并不局限于所述的实施例，本领域的技术人员在不脱离本发明的精神即公
开范围内，仍可作一些修正或改变，故本发明的权利保护范围以权利要求书限定的范围为
准。