产品设计原理：在小尺寸DSP上实 2D条形码解码

L2/L3 和 L1 存储器，(b)仅有 L1 存储器。

采用 OmniVision CMOS VGA 传感器[3]，我们逐行获得像素数据和控制信号、HREF(水平基准输出)、VSYNC(垂直同步输出)和 PCLK(像素时钟输出)。PPI-DMA 通道以 27 MHz 时钟速率将像素读入 L2 存储器。在这种情况下，DMA 设置很简单，因为我们在单次扫描中读取整个图像。

我们基本上遵循上面图 3 所示的流程图来从数据矩阵式条形码模块中提取数据位。如果在扫描的图像中存在任何方向，我们能够纠正方向和偏差，因为我们在 L2 存储器中有全部图像。

现在，我们假设图像被正确扫描，没有任何方向和偏差。首先，我们将数据矩阵式条形码定位图形的顶部几行和右边几列从 L2 移入 L1 存储器。在测量定位图形中模块的平均高度和宽度后，我们为定位图形所有顶部和右边模块的中点做标记，将中点像素位置的 x 和 y 坐标值存入存储器，留作以后使用。无 L2 或 L3 存储器无 L2/L3 存储器时，我们直接将图像读入 L1 存储器。由于 L1 存储器空间有限，我们一次

直接读取整个图像到 L1 存储器中。如上图 4(b)所示。

在这种情况下，进行条形码解码时我们要多次扫描图像。使用 PPI 延迟和 PPI 计数寄存器，定位图形模块像素的顶部几行和右边几列在一次扫描中被读入 L1 存储器。在这种情况下需要更多地 DMA 编程，因为我们需要从扫描器输出将所选的图像像素通过PPI-DMA 通道读入 L1 存储器。我们找到定位图形模块的大小及其中点位置坐标，并将其存储起来为将来使用。

在图像有细微方向或偏离时，我们读取多行像素来纠正方向或偏差。这里，我们逐行进行图像处理，因为我们没有完整的图像。从数据矩阵式条形码中提取数据位我们遵循下半部分流程图（如之前图 3 所示），从数据矩阵式条形码黑色和白色模块中提取位信息。

这里，我们假设数据矩阵包含有黑色和白色模块组成的单一数据区域。我们知道，有了定位图形模块的中点位置坐标，我们能很容易地获得所有模块中心点作为相交叉的水平线（与左侧定位图形垂直）。

它也通过定位图形右侧模块的中点位置和垂直线（与定位图形下边垂直并通过定位图形的上边模块的中点位置）。我们不能画出所有这些线来标识交叉点，因为我们在 L1 存储器中没有完整的图像。

然而，我们可以通过一次扫描一行的方式来获得交叉点（使用定位图形右侧模块中点的 y坐标作为行索引），将当前行列索引与定位图形上边模块中点 x 坐标进行比较。

如果两者相同，那么就是交叉点，否则我们继续扫描这一行。采用这一过程，我们扫描模块的交叉点，并找到该位置像素的值。

如果像素值大于 128（即浅色），我们将该位解码为 0，或者如果像素值小于 128，我们将该位解码为 1。采用同样的方式，我们能提取数据矩阵式条形码数据区域的所有位。

对于具有 L2 存储器的处理器，我们将与定位图形右侧模块中点 y 坐标对应的像素行从 L2移入 L1 存储器。当我们正在处理当前像素行时，使用 DMA 来移动下一像素行。但是，在使用无 L2 存储器的处理器时，我们必须进行实时数据提取。此时，PPI-DMA 将下一行数据填入 L1 存储器，我们必须完成对当前行的处理（进行基本的数据位提取）。

2D 解交织

据矩阵式条形码使用 2D 交织的数据位。从数据区域模块中提取数据位后，我们执行解交织来获得纠错码字的数据位。关于 2D 数据位交织的详细信息，请参见参考文献[2]。

我们用预计算查找表来进行解交织。由于数据矩阵式条形码支持不同尺寸的数据区域，因此解交错查找表的大小和表单元也不同。不可能在小尺寸处理器中保存所有尺寸的查找表。然而，如果在预先给定的应用中数据矩阵大小是已知的，我们只需要存储特定解交织查找表。解交织后，数据位按字节格式形成码字，输入 RS 解码器。

条形码纠错

新兴的 ECC-200 型数据矩阵式条形码使用 RS (N, K)码来纠正解交织位的错误和遗漏。RS (N, K)码可以纠正最多(N-K)/2 个错误或者最多(N-K)个遗漏（如果不存在错误）。在这个应用中使用的 Galois 域是 GF(28)。对于不同数据区域大小，数据矩阵式条形码使用不同的 RS 码字长度。例如，14x14 大小的数据区域条形码使用 RS(24, 12)码来纠错，16x16 大小的数据区域条形码使用 RS(32, 18)码。RS 解码器的复杂度取决于数据区域的大小。随着 RS 码字长度的增加，存储器需要存储的所有 RS 解码工作缓冲区也要增加。

为了高效地实施 RS 解码器，我们使用查找表来进行 Galois 域计算。对所有 RS 码字长度进行解码时使用相同的 Galoi