一种电子油墨屏条码测试装置及方法_2

文档序号:8223922阅读:来源:国知局
目的、特征及功效能够有更进一步的说明,以下配合附图详述如后。
[0055]如图1-2所示,为本发明电子油墨屏条码测试装置结构示意图,包括电子油墨条码显示装置1、上位机2及条码识读设备3,所述电子油墨条码显示装置I及条码识读设备3分别与上位机2电连接。
[0056]所述条码识读设备3可以是激光识读设备、线性CCD识读设备、面阵CMOS/CCD识读设备其中的任何一种;其具有按键触发功能或命令触发功能,能够进行一维条码或二维条码的识读,并能够将识读成功后的条码信息通过总线送给上位机2。
[0057]所述上位机2具备条码编码功能,能够通过总线对电子油墨屏显示装置I进行控制,将需要测试的条码图像数据发送给显示装置;同时能够触发条码识读设备进行解码,并能接收设备的解码结果进行对比分析。所述上位机2为台式计算机、掌上电脑、服务器、嵌入式设备或手机。
[0058]所述电子油墨条码显示装置I包括控制装置11及电子油墨显示器12,所述控制装置11与电子油墨显示器12电连接,用于控制电子油墨显示器12显示及为其提供显示电源。
[0059]所述控制装置11包括:显示电源模块111、SRAM存储模块112、USB接口模块113、PROM模块114及控制处理模块115。
[0060]所述控制处理模块115分别与所述显示电源模块111、SRAM存储模块112、USB接口模块113、PROM模块114电连接,用于协调控制各个模块有序的进行工作。所述控制处理模块115使用的是FPGA (Field-Programmable Gate Array),即现场可编程门阵列;通过VHDL(硬件描述语言)对FPGA进行编程,能够快速、精确的实现对电子油墨屏显示时序的控制。
[0061]所述显示电源模块111,与电子油墨显示器12相连,用于为电子油墨显示器12提供电源;
[0062]所述SRAM存储模块112,用于为显示图像提供存储空间;
[0063]所述USB接口模块113通过USB总线和上位机2进行连接,实现数据流的发送接收通信功能;具体为USB接口模块113中集成时钟恢复模块、模拟收发器、串行接口引擎模块。接收方向上:模拟收发器的接收端将传送进来的USB模拟信号转换为数字信号;时钟恢复模块根据线路上的信号实时调整本地的时钟频率以适应上位机2的发送频率,保证串行接口引擎模块采样的正确性;串行接口引擎模块首先实现对转换后的数字信号进行NRZI (翻转非归零)解码,并进行填充位的删除,而后判断目标USB地址的正确性,并检测数据CRC(Cyclic Redundancy Check)循环冗余校验码校验是否正确,在正确的条件下根据令牌包的类型和端点的值将数据送入相应的接收FIFO中,并同时报中断给控制处理模块115通知其来取数据。发送方向上:从控制处理模块115中获取待发送的数据存入发送FIFO中,而后串行接口引擎模块产生数据包类型将其添加在数据头部,进行CRC校验码的计算将其添加在数据尾部;模拟收发器的发送端将串行接口引擎模块的输出数据进行NRZI编码和位填充操作后,将数据信号转化为模拟信号发送给上位机2。
[0064]所述PROM模块114,为非易失性存储器,与控制处理模块115相连,用于存储控制处理模块115的处理方法和进程,例如油墨屏电源管理控制及显示控制等。
[0065]所述控制处理模块115包括油墨屏电源管理单元116、油墨屏显示控制单元117、存储控制单元118、USB应用协议控制单元119、流程控制状态机单元120及寄存器存储单元121,所述流程控制状态机单元120与油墨屏电源管理单元116、油墨屏显示控制单元117、存储控制单元118、USB应用协议控制单元119及寄存器存储单元121相连接,用于协调控制各个单元有序的进行工作,具体为:流程控制状态机单元120实时询问USB应用协议控制单元119是否收到上位机2的控制命令,当收到上位机2下发的下图命令后开始调用存储控制单元118进入就绪状态,而后将下发的图像数据存储在SRAM存储模块112中,等到图像数据传输结束后开始调用油墨屏显示控制单元117将存储在SRAM存储模块112中图像数据按照电子油墨显示屏12的驱动显示格式进行输出,显示完成后将显示状态标志放入寄存器存储单元121中供上位机2查询。流程控制状态机单元120是通过有限状态机方式来实现的。
[0066]所述油墨屏电源管理单元116,用于控制显示电源模块111进行准确的上下电时序控制及电源电压输出;具体为:所述油墨屏电源管理单元116通过I2C(Inter-1ntegrated Circuit集成电路总线)接口对外部显示电源模块111进行操作;电子油墨显示屏12需要多路不同的电源,并且上下电的顺序也有严格的要求,在流程控制状态机单元120的控制下,在图像需要进行刷新前,油墨屏电源管理单元116需要控制显示电源模块111启动满足时序的上电顺序和电源电压;在刷新结束后,油墨屏电源管理单元116需要控制显示电源模块启动满足时序的下电顺序;实现电子油墨屏的极低功耗的显不O
[0067]所述油墨屏显示控制单元117,用于根据流程控制状态机单元120的控制信号对电子油墨显示屏12的图像显示进行控制;具体为:在上电初始化时,进行全屏幕的刷白操作:为了消除电子油墨显示屏上的残影(上一次断电时屏幕上可能还显示有图像),需要通过低时钟频率的8帧序列刷新来消除其残影;经过这8帧之后电子油墨显示屏将刷新显示为白色。
[0068]电子油墨显示屏为了实现显示需要知道所有像素点上前后两次的灰度值,从一种灰度值转换到另一种灰度值时需要一组特殊的转换序列,若直接转换会有细微的残影,这样不利于条码的测试;为解决这一问题,这里采用两段显示方法,先将前一帧显示的点转换成白色,而后再从白色转换成本帧图像点的灰度值,这样可以完全消除残影。
[0069]在正常工作条件下,接收到刷新的显示控制信号后,油墨屏显示控制单元117开始从SRAM存储模块112取出前一帧条码图像的数据,根据点的灰度值作为索引进行查表(灰度变白转换表)操作,得到当前点转换为白色的序列值;按照电子油墨显示屏显示驱动总线的显示进行发送,先将屏幕显示为全白;而后再从SRAM存储模块112取出当前帧条码图像的数据,同样根据点灰度值作为索引值进行查表(白变灰度转换表)操作,按照电子油墨显示屏显示驱动总线的显示要求进行发送;通过这两次的序列电子油墨显示屏上就能无残留的显示新的条码图像。油墨屏显示控制单元117可以根据寄存器存储单元121的配置,对显示的图像进行平移、拉升等功能。
[0070]所述存储控制单元118用于控制SRAM存储模块112的读写操作,具体为:当有图像数据下载时,将USB接口模块113接收到图像数据存储在SRAM存储模块112中,当需要进行图像显示时,将存储在SRAM存储模块112的图像数据读取处理,送给油墨屏显示控制单元117进行图像显示。根据显示条码图像的类型不同,选择的存储方式也不相同:对于二维条码图像,需要将整副图像的数据全部存储下来;而对一维条码的图像根据其条码特性进行了存储优化,一维条码纵向上的数据是一致的,在图像存储的时候可以只存取一行的数据,所有行的显示用一行的数据即可,这样可以大大的减少USB接口数据的传输时间,提供传输的效率。存储控制单元118根据寄存器存储单元121的配置进行相应的存取方法切换。
[0071]所述USB应用协议控制单元119,用于与上位机2之间建立起应用层上的数据连接;具体为:USB应用协议控制单元119从USB接口模块113获取的数据流中,分析数据流类型,响应上位机2的标准USB设备请求,包括设备描述符请求、配置描述符请求、字符串描述符请求、接口描述符请求及端点描述符请求等,告知上位机2当前USB的设备类型和操作方法,与其建立起应用层上的数据连接。USB应用协议控制单元104与上位机115按照事先协商好的通信协议对寄存器存储控制单元121的控制寄存器进行写操作控制设备工作,对状态
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