基于 NXP i.MX6ULL 的掃碼槍行業(yè)應(yīng)用方案

核心技術(shù)優(yōu)勢(shì)/方案詳細(xì)規(guī)格/產(chǎn)品實(shí)體圖/PCB/方塊圖Datasheet/測(cè)試報(bào)告/Gerber/Schematics/User manual +一鍵獲取

掃碼槍是用來掃描條碼的設(shè)備，俗稱掃碼器、掃描器、掃描槍等。是光學(xué)、機(jī)械、電子、軟件應(yīng)用等技術(shù)

緊密結(jié)合的高科技產(chǎn)品，是鍵盤、鼠標(biāo)之后的主要電腦輸入設(shè)備。從直接的圖片、照片、膠片等圖紙到文稿都可用掃碼槍輸入到計(jì)算機(jī)中，實(shí)現(xiàn)信息處理、管理、使用、儲(chǔ)存或輸出。適用于物流、工廠、碼頭等工作環(huán)境惡劣，且工作負(fù)荷較高的行業(yè)。

i.MX 6ULL系列具有一個(gè)單核Cortex-A7平臺(tái)，運(yùn)行頻率最高可達(dá)900 MHz，配備128KB L2緩存和16位DDR3/DDR3L/LPDDR2支持，是一個(gè)高效率、高性價(jià)比應(yīng)用處理器系列。

? i.MX6ULL應(yīng)用處理器方框圖

硬件設(shè)計(jì)說明：

i.MX 6ULL開發(fā)板的功能電路及接口非常豐富，針對(duì)于掃碼槍，硬件部分我們只需要在上面做減法，保留開發(fā)板方框圖中的黃色部分。

? i.MX6ULL開發(fā)板部分原理圖

? i.MX6ULL開發(fā)板PCB Layout

軟件設(shè)計(jì)說明：

本軟件系統(tǒng)采用的是Linux系統(tǒng)，Linux具有開源、快速移植、應(yīng)用廣泛的特點(diǎn)，整個(gè)系統(tǒng)包括uboot、Linux Kernel、rootfs。由于將uboot、kernel、rootfs都放在16或32MB SPI Nor Flash中，并且要求快速啟動(dòng)，因此軟件設(shè)計(jì)的一個(gè)任務(wù)是要對(duì)Linux系統(tǒng)進(jìn)行裁剪使盡可能小。本章節(jié)主要對(duì)uboot、kernel、rootfs的移植裁剪以及應(yīng)用程序測(cè)試說明。

1、Uboot

uboot是bootloader，主要任務(wù)是初始化ARM、時(shí)鐘、外部DDR3、QSPI Nor Flash等，以及將Kernel從SPI Nor Flash中復(fù)制到DDR3中運(yùn)行引導(dǎo)起來。

i.MX6ULL上電啟動(dòng)過程中首先是執(zhí)行ROM Boot，讀到QSPI啟動(dòng)方式設(shè)置后（硬件電路需先設(shè)置成QSPI啟動(dòng)），先執(zhí)行spiflash中的uboot，為了更快地運(yùn)行uboot，需要對(duì)uboot進(jìn)行移植裁剪，同時(shí)刪除一些不必要的功能。

（1）uboot配置和修改

uboot配置通過窗口菜單的形式可以配置，在uboot當(dāng)前路徑中執(zhí)行以下命令：

export CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf-

export ARCH=arm

make menuconfig

然后會(huì)彈出下圖窗口：

在窗口中菜單中進(jìn)行配置，選擇SPI Flash驅(qū)動(dòng)，同時(shí)將一些不必要的功能去掉如net、fs、I2C等，將delay參數(shù)改成0，另外可以對(duì)uboot的源碼進(jìn)行刪減，以盡可能地加快uboot的啟動(dòng)。

（2）uboot編譯

export CROSS_COMPILE=arm-poky-linux-gnueabi-

export ARCH=arm

make clean

make u-boot.imx

最后編譯出u-boot.imx，可以用于下載到spi flash中。

2、Linux Kernel

Linux Kernel是整個(gè)系統(tǒng)的核心部分，其可靠性和穩(wěn)定性與否決定了整個(gè)系統(tǒng)的可行性，硬件驅(qū)動(dòng)程序也其中。NXP同樣提供基于i.MX6ULL的Linux源碼，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行移植裁剪。

（1）Linux移植

export CROSS_COMPILE=arm-poky-linux-gnueabi-

export ARCH=arm

make imx_v7_defconfig

打開配置窗口，執(zhí)行以下命令：

make menuconfig

然后會(huì)彈出以下配置窗口：

增加I2C、Carmera ov5640以及spi flash驅(qū)動(dòng)，并將一些不要的net和驅(qū)動(dòng)去掉。

Ov5640驅(qū)動(dòng)配置在Device Drivers--->Multimedia support-->V4L platform devices

另外，需要在設(shè)備樹文件imx6ull-14x14-evk.dts中的I2C增加ov5640的一些參數(shù)配置，如下圖所示：

（2）Linux Kernel編譯

執(zhí)行以下命令編譯

make

最后會(huì)編譯出zImage 和imx6ull-14x14-evk.dtb，可以用于下載到spi flash。

3、rootfs

為了執(zhí)行應(yīng)用程序，需要移植rootfs，通過buildroot可以裁剪出最小的rootfs，rootfs以initramfs形式通過
kernel引導(dǎo)起來。

（1）下載buildroot源碼：

git clone git://git.buildroot.net/buildroot

（2)配置和編譯

make menuconfig

make

然后會(huì)編譯出最小的rootfs

將rootfs放在kernel同級(jí)目錄，在Linux Kernel中配置initramfs，可以與kernel編譯在一起。

4、下載

使用NXP提供的uuu工具將uboot和zImage以及imx6ull-14x14-evk.dtb下載到spiflash中

uuu uuu-spi

下載成功后然后上電啟動(dòng)后，調(diào)試串口輸出一些啟動(dòng)信息：

5、測(cè)試攝像頭

執(zhí)行以下命令：

# /usr/mx6s_v4l2_capture.out -m 1

然后會(huì)在LCD屏上顯示攝像頭采集的圖像：

在掃碼槍的應(yīng)用中，需要另外開發(fā)識(shí)讀二維碼算法或者購(gòu)買第三方的算法移植，以實(shí)現(xiàn)掃碼的功能。