專利名稱：燈塔式專用集成電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明通常涉及一種專用集成電路(ASIC)設(shè)備，尤其是本發(fā)明與支持便攜式數(shù)據(jù)收集設(shè)備的多個(gè)功能的ASIC設(shè)備有關(guān)。
背景技術(shù)：
便攜式數(shù)據(jù)收集設(shè)備廣泛用于制造，服務(wù)和包裹運(yùn)送行業(yè)，完成各種現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)收集。為了庫(kù)存控制，跟蹤，生產(chǎn)控制和派調(diào)，質(zhì)量保證和其他的目的，這樣的便攜式數(shù)據(jù)收集設(shè)備通常包括適合閱讀粘貼在倉(cāng)庫(kù)，零售店，裝運(yùn)基地等的產(chǎn)品，產(chǎn)品包裝和/或集裝箱上的條形碼數(shù)據(jù)的集成條形碼數(shù)據(jù)閱讀器。各種各樣的條形碼數(shù)據(jù)閱讀器被用做便攜式數(shù)據(jù)收集設(shè)備，包含激光掃描器和一維(1D)電荷耦合裝置(CCD)成像組件，兩個(gè)組件都能閱讀1D條形碼數(shù)據(jù)和二維(2D)條形碼數(shù)據(jù)。
這樣的便攜式數(shù)據(jù)收集設(shè)備的需求逐年顯著地增加。此外，與這些設(shè)備的使用相結(jié)合的用戶化的部件的需求也同樣增加了。
發(fā)明概述為了對(duì)發(fā)明的一些方面有基本的理解，隨后介紹發(fā)明的簡(jiǎn)單概述。這個(gè)概述不是對(duì)發(fā)明的大范圍的綜述。它的目的既不是識(shí)別發(fā)明的關(guān)鍵要素，也不是描述發(fā)明的范圍。唯一的目的就是作為隨后介紹的更詳細(xì)描述的序言，以簡(jiǎn)化的形式介紹發(fā)明的一些概念。
本發(fā)明提供了一種與手持式便攜式電子數(shù)據(jù)收集設(shè)備有關(guān)的可使用專用集成電路(ASIC)設(shè)備。按照本發(fā)明的一個(gè)方面，手持式電子設(shè)備是一個(gè)條形碼閱讀終端，支持1D和2D掃描。用于條形碼閱讀終端的ASIC被設(shè)計(jì)加入了很多部件，這樣，通常需要外部電路以及印刷電路板的額外空間這樣，按照本發(fā)明的一方面，提供了一種便攜式數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)。便攜式數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)包括一個(gè)條形碼閱讀終端和一個(gè)ASIC。ASIC包括用于與激光掃描器和成像器通信的電路，還用于實(shí)現(xiàn)至少三種以下的功能電源控制；喚醒控制和關(guān)機(jī)；臨界掛起關(guān)機(jī)；熱啟動(dòng)和冷啟動(dòng)；用于WAN廣播的串行端口；矩陣式鍵盤掃描；IP安全；模擬轉(zhuǎn)換器；觸控式面板；智能型和非智能型電池；模塊化的存儲(chǔ)IDE接口；成像支持；指紋閱讀器；USB主機(jī)；和/或磁條接口。
為了實(shí)現(xiàn)前述和相關(guān)的目的，本發(fā)明包括下文所述的，并且特別是權(quán)利要求中的特征。隨后的描述和附圖詳細(xì)闡述發(fā)明的一個(gè)示例。然而，這些方面所表示的僅是本發(fā)明所用原理的幾個(gè)不同的形式，本發(fā)明可以包括所有這樣的方面和他們的等同物。本發(fā)明其他目的，優(yōu)點(diǎn)和新的特征將從隨后的與附圖聯(lián)系在一起考慮的發(fā)明詳述中表現(xiàn)出來(lái)。
附圖的簡(jiǎn)要說(shuō)明

圖1示出一個(gè)按照本發(fā)明的一個(gè)方面，使用ASIC的便攜式條形碼閱讀終端的高級(jí)示意圖；圖2示出一個(gè)按照本發(fā)明的一個(gè)方面，便攜式條形碼閱讀終端的處理系統(tǒng)的高級(jí)示意圖；圖3示出一個(gè)按照本發(fā)明的一個(gè)方面，便攜式條形碼閱讀終端的ASIC的示意性結(jié)構(gòu)圖；圖4示出一個(gè)按照本發(fā)明的一個(gè)方面，矩陣式鍵盤掃描電路的常規(guī)操作；圖5示出一個(gè)按照本發(fā)明的一個(gè)方面，電源的結(jié)構(gòu)圖；圖6示出一個(gè)按照本發(fā)明的一個(gè)方面，非智能型Ni-MH電池電路；圖7示出一個(gè)按照本發(fā)明的一個(gè)方面，智能型Ni-MH電池電路；圖8示出一個(gè)按照本發(fā)明的一個(gè)方面，非智能型Li-Ion電池電路；圖9示出一個(gè)按照本發(fā)明的一個(gè)方面，智能型Li-Ion電池電路；圖10示出一個(gè)按照本發(fā)明的一個(gè)方面，NAND型閃存陣列；圖11示出一個(gè)按照本發(fā)明的一個(gè)方面，手持便攜電子設(shè)備的前視圖；圖12示出一個(gè)按照本發(fā)明的一個(gè)方面，手持便攜電子設(shè)備的后視圖。
發(fā)明詳述現(xiàn)在參考附圖詳細(xì)描述本發(fā)明，其中，從頭至尾，相同的附圖標(biāo)記指代相同的單元。
本發(fā)明提供一種用于手持便攜式電子設(shè)備的專用集成電路(ASIC)。按照本發(fā)明的一個(gè)方面，手持便攜式電子設(shè)備是條形碼閱讀終端，支持1D和2D掃描。用于掃描和接收條形碼的應(yīng)用事實(shí)上是不被約束的，本發(fā)明提供一種簡(jiǎn)單，低成本的方法，用于處理這些應(yīng)用。ASIC用于減少電路板的空間需求，降低開(kāi)發(fā)成本，增加可靠性，最優(yōu)化性能，以及為新設(shè)計(jì)提供安全保證。ASIC技術(shù)允許與存儲(chǔ)器相連的在同一集成電路上的諸如微處理器和外圍設(shè)備的復(fù)合功能的集成。按照本發(fā)明的一個(gè)方面，用于條形碼閱讀終端的ASIC被設(shè)計(jì)成并入了很多部件，典型地需要外部電路以及為此所需的印刷電路板的額外空間。額外的印刷電路板對(duì)AC電源線增加了電容量。這樣，由于ASIC并入許多電路到一個(gè)唯一的集成電路，電路所占用的面積最小化，同時(shí)連接AC電源線的電容量減小。
圖1是一個(gè)示出使用包括電路12來(lái)實(shí)現(xiàn)N個(gè)功能(N為整數(shù))的ASIC10的便攜式條形碼閱讀終端5的高級(jí)示意圖。終端連接到M個(gè)設(shè)備13(M為整數(shù))，諸如，成像器，激光掃描器，指紋閱讀器，等等。終端也可以通過(guò)公共總線15連接到處理器14。這提供了一個(gè)從設(shè)備13到系統(tǒng)存儲(chǔ)器的共享數(shù)據(jù)路徑，以及從ASIC10到系統(tǒng)存儲(chǔ)器的公用硬件路徑。這樣，脫機(jī)解碼數(shù)據(jù)可以在允許用戶處理當(dāng)前任務(wù)之后在本地終端上被處理。ASIC10更進(jìn)一步支持在設(shè)備13之間的公共通信。例如，通常地，成像器通過(guò)與掃描器分離的通信信道被順次連接。在系統(tǒng)外完成成像器的解碼，然后數(shù)據(jù)被傳輸?shù)较到y(tǒng)。按照本發(fā)明的一個(gè)方面，ASIC10包括電路，用于與不同的設(shè)備對(duì)話，這樣，所有的通信能夠在條形碼閱讀終端5的內(nèi)部發(fā)生，而不需要單獨(dú)的通信信道。
更進(jìn)一步，在通常的系統(tǒng)中，使用硬件和軟件兩個(gè)完全不同的設(shè)置，用于發(fā)送來(lái)自成像器的數(shù)據(jù)和來(lái)自掃描器的數(shù)據(jù)到系統(tǒng)。按照本發(fā)明的一個(gè)方面，ASIC10與成像器和掃描器連接，并將來(lái)自兩個(gè)設(shè)備的數(shù)據(jù)傳送到條形碼閱讀終端5。這樣，一個(gè)軟件驅(qū)動(dòng)程序可以處理這兩種類型的設(shè)備。值得注意的是，ASIC10能連接其他數(shù)據(jù)類型和輸入設(shè)備，諸如，生物統(tǒng)計(jì)識(shí)別(biometrics)，磁條(magstripe)，射頻識(shí)別(RFID)，等等。
現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖2，來(lái)自設(shè)備13的數(shù)據(jù)被發(fā)送到順次發(fā)送數(shù)據(jù)到數(shù)據(jù)混合器17的處理器16。數(shù)據(jù)混合器17提供從多個(gè)源提取數(shù)據(jù)的能力，基于數(shù)據(jù)的類型和/或內(nèi)容分配數(shù)據(jù)到不同的目的地。這樣，由于來(lái)自成像器的數(shù)據(jù)和來(lái)自掃描器的數(shù)據(jù)通過(guò)同一硬件和可能是同一驅(qū)動(dòng)程序被發(fā)送，數(shù)據(jù)混合器17操作以測(cè)定每一個(gè)條數(shù)據(jù)是什么以及它來(lái)自哪里。然后數(shù)據(jù)混合器17確定數(shù)據(jù)應(yīng)該發(fā)送到哪里。同樣連接到處理器16的是公共驅(qū)動(dòng)器18，被連接到一個(gè)公共應(yīng)用程序接口(API)。API19不管數(shù)據(jù)源的類型或者位置，允許應(yīng)用與選擇的數(shù)據(jù)源通信。
圖3示例性示出一個(gè)ASIC的示范性方案。這里描述的ASIC20提供電路，用于執(zhí)行多個(gè)隨后的功能，每一個(gè)將在下面進(jìn)一步詳述。
電源管理，電源控制喚醒控制和關(guān)機(jī)臨界掛起關(guān)機(jī)熱啟動(dòng)和冷啟動(dòng)功能RF通信的串行端口矩陣式鍵盤掃描IP安全硬件模擬轉(zhuǎn)換器，AC輸入連接器和電源良好(AC In以及Power Good)觸控式面板電池(智能型和非智能型)電源測(cè)量循環(huán)壽命電荷控制模塊化的存儲(chǔ)IDE接口NAND存儲(chǔ)器CF卡成像支持指紋閱讀器USB主機(jī)磁條接口有這些性能的ASIC20提供了制造和裝配操作的靈活性。例如，一個(gè)ASIC設(shè)計(jì)可以在不同的終端上被制造和使用，而不管終端被設(shè)計(jì)的應(yīng)用。
電源管理?xiàng)l形碼閱讀終端包括一個(gè)電源管理系統(tǒng)，確定當(dāng)設(shè)備或系統(tǒng)達(dá)到預(yù)定義的休眠電平的時(shí)候，然后部分或者完全關(guān)閉設(shè)備。例如，預(yù)定的休眠電平可以被定義為在一個(gè)指定時(shí)間周期，應(yīng)用程序不執(zhí)行和沒(méi)有外部事件信號(hào)接收(例如，來(lái)自用戶接口的按鍵或鼠標(biāo)移動(dòng)信號(hào)，或者被所討論的系統(tǒng)監(jiān)視的其他設(shè)備的狀態(tài)改變)。當(dāng)電源管理軟件探測(cè)到預(yù)定義休眠電平時(shí)，關(guān)閉設(shè)備的行為能帶來(lái)從系統(tǒng)到系統(tǒng)和組件到組件很大的變化。
在條形碼閱讀終端通常有四個(gè)電源管理狀態(tài)正常操作狀態(tài)，備用狀態(tài)，休眠狀態(tài)和關(guān)閉狀態(tài)。正常操作狀態(tài)與典型的桌面性計(jì)算機(jī)的正常操作狀態(tài)類似。不同的是電源管理驅(qū)動(dòng)程序的存在，它能在后臺(tái)運(yùn)行(在BIOS和操作系統(tǒng)中)，對(duì)于用戶是透明的。在BIOS中電源管理驅(qū)動(dòng)程序的部分與OS驅(qū)動(dòng)程序通信。OS驅(qū)動(dòng)程序和BIOS程序一起控制計(jì)算機(jī)的向其他三個(gè)狀態(tài)的轉(zhuǎn)變或者從其他三個(gè)狀態(tài)轉(zhuǎn)變過(guò)來(lái)。
第二狀態(tài)，備用狀態(tài)，使用比正常工作狀態(tài)低的功率，而當(dāng)執(zhí)行其他操作時(shí)保留正在執(zhí)行的任何應(yīng)用。通常，通過(guò)將設(shè)備設(shè)置到他們各自的低功率模式來(lái)將電源轉(zhuǎn)換到備用狀態(tài)。例如，通過(guò)停止硬盤驅(qū)動(dòng)器中的硬盤的旋轉(zhuǎn)和通過(guò)停止圖象信號(hào)的產(chǎn)生來(lái)將電源轉(zhuǎn)換到備用狀態(tài)，以節(jié)省功率第三狀態(tài)是休眠狀態(tài)。在休眠狀態(tài)，條形碼閱讀終端消耗非常小數(shù)量的功率。所消耗的功率足夠小，以至于保持監(jiān)視到在條形碼閱讀終端內(nèi)部的電池的轉(zhuǎn)變的電路(當(dāng)系統(tǒng)不接收AC功率時(shí))，或者足夠小來(lái)在電源的輔助供電線路上產(chǎn)生功率(當(dāng)系統(tǒng)接收AC功率時(shí))。
通過(guò)在電源關(guān)閉之前，保存條形碼閱讀終端的狀態(tài)到硬盤存儲(chǔ)設(shè)備(硬盤驅(qū)動(dòng)器)完成電源功率的“很小使用”。為了進(jìn)入休眠狀態(tài)，系統(tǒng)能中斷正在執(zhí)行的代碼，轉(zhuǎn)移條形碼閱讀終端的控制到電源管理驅(qū)動(dòng)程序。電源管理驅(qū)動(dòng)程序探知條形碼閱讀終端的狀態(tài)，并將終端系統(tǒng)的狀態(tài)寫入硬盤存儲(chǔ)設(shè)備。CPU寄存器，CPU高速緩沖存儲(chǔ)器，系統(tǒng)存儲(chǔ)器，系統(tǒng)高速緩沖存儲(chǔ)器，圖象寄存器，圖象存儲(chǔ)器，和其他設(shè)備的寄存器的狀態(tài)都被寫入硬盤。系統(tǒng)的整個(gè)狀態(tài)以這樣一種方式被保存，它能夠被恢復(fù)，中斷不會(huì)對(duì)代碼應(yīng)用產(chǎn)生不利影響。條形碼閱讀終端然后寫入數(shù)據(jù)到非易失性的CMOS存儲(chǔ)器，表示系統(tǒng)被掛起。最后，條形碼終端使得電源停止產(chǎn)生功率。終端的整個(gè)狀態(tài)被安全地保存到硬盤存儲(chǔ)設(shè)備，系統(tǒng)電源現(xiàn)在“關(guān)閉”，并且條形碼閱讀終端現(xiàn)在只接收很小數(shù)量的來(lái)自電源的穩(wěn)定功率來(lái)向監(jiān)視轉(zhuǎn)換的電路供電。
第四和最后的狀態(tài)是關(guān)閉狀態(tài)。在這個(gè)狀態(tài)，電源停止向條形碼閱讀終端系統(tǒng)提供穩(wěn)定功率，但是終端系統(tǒng)的狀態(tài)并不被保存到硬盤。通常，關(guān)閉狀態(tài)實(shí)質(zhì)上與典型的桌面型計(jì)算機(jī)的關(guān)機(jī)是一樣的。
從狀態(tài)到狀態(tài)的轉(zhuǎn)換由電源管理驅(qū)動(dòng)程序來(lái)處理，典型的基于一個(gè)唯一的轉(zhuǎn)換，一個(gè)標(biāo)志，兩個(gè)定時(shí)器禁止備用定時(shí)器和禁止掛起計(jì)時(shí)器的關(guān)閉事件。系統(tǒng)有一個(gè)唯一的電源按鈕。這個(gè)按鈕可用于開(kāi)啟條形碼閱讀終端系統(tǒng)，掛起終端系統(tǒng)的狀態(tài)，恢復(fù)終端系統(tǒng)的狀態(tài)，關(guān)閉終端系統(tǒng)。如果條形碼閱讀終端在正常的操作狀態(tài)，禁止備用定時(shí)器期滿，條形碼閱讀終端系統(tǒng)將轉(zhuǎn)換到備用狀態(tài)?？蛇x擇的，系統(tǒng)提供一個(gè)裝置，例如對(duì)話框，開(kāi)關(guān)，或者其他的輸入裝置，用戶可以命令系統(tǒng)立即進(jìn)入備用狀態(tài)。當(dāng)在備用狀態(tài)時(shí)，任何系統(tǒng)或者用戶行為，包括用戶按下電源按鈕，將引起條形碼閱讀終端離開(kāi)備用狀態(tài)，重新進(jìn)入正常操作狀態(tài)。
喚醒控制和關(guān)機(jī)在某些低功率系統(tǒng)，諸如在電池操作條形碼閱讀終端和其他的被數(shù)字處理器控制的電池供能設(shè)備中，在系統(tǒng)不能正常使用或者不能正常完成任何有效任務(wù)期間有計(jì)時(shí)。在這樣的計(jì)時(shí)期間，轉(zhuǎn)換系統(tǒng)到休眠狀態(tài)或者低功率消耗狀態(tài)，在對(duì)系統(tǒng)性能有最小影響的前提下保存電源能量。休眠狀態(tài)通過(guò)掛起與正在進(jìn)行的操作無(wú)關(guān)的部件的操作來(lái)保存電能。在進(jìn)入休眠狀態(tài)之前，條形碼閱讀終端的狀況被保存；這樣，使得用戶能恢復(fù)他們的工作，就好像系統(tǒng)的轉(zhuǎn)變沒(méi)有發(fā)生過(guò)。此外，當(dāng)這樣的系統(tǒng)探測(cè)到電池能量低于指定的水平時(shí)，到更低的電源模式的操作的轉(zhuǎn)換，將延遲向系統(tǒng)供能的電池耗盡的時(shí)間；這樣，增加了條形碼閱讀終端的操作時(shí)間。
可以使用幾個(gè)方法來(lái)“喚醒”條形碼閱讀終端，使得它從休眠狀態(tài)轉(zhuǎn)換到正常操作狀態(tài)。例如，在微控制器里的電路被配置使得當(dāng)探測(cè)到在RF通信鏈路上的動(dòng)作時(shí)，系統(tǒng)能夠離開(kāi)休眠狀態(tài)進(jìn)入正常的操作狀態(tài)。這樣的一個(gè)功能部件有利于系統(tǒng)從中央處理系統(tǒng)接收數(shù)據(jù)。條形碼閱讀終端響應(yīng)通信動(dòng)作，進(jìn)入正常的操作狀態(tài)，完成目前的功能，諸如，接受接入的傳輸，加載或者下載文件，允許遠(yuǎn)程接入系統(tǒng)，等等，以及響應(yīng)禁止掛起定時(shí)器的期滿進(jìn)入休眠狀態(tài)，當(dāng)系統(tǒng)在正常操作狀態(tài)時(shí)只消耗功率。
同樣地，微控制器能執(zhí)行報(bào)警計(jì)數(shù)器，允許產(chǎn)生一個(gè)報(bào)警類型的事件，使得系統(tǒng)離開(kāi)休眠狀態(tài)，進(jìn)入正常的操作狀態(tài)。這樣一個(gè)系統(tǒng)有利于在一天的某個(gè)時(shí)間發(fā)送數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)維護(hù)功能，諸如，用一個(gè)磁帶備份系統(tǒng)備份系統(tǒng)硬盤驅(qū)動(dòng)器。在后面的情況中，設(shè)置報(bào)警使得在調(diào)度程序安排磁帶備份程序執(zhí)行之前將條形碼閱讀終端轉(zhuǎn)到一個(gè)固定的時(shí)間周期。可選擇地，BIOS調(diào)度程序可被使用，執(zhí)行磁帶備份程序。
此外，喚醒請(qǐng)求也可以以鍵盤中斷，通用異步收發(fā)器(UART)中斷或者任何產(chǎn)生不可屏蔽中斷(NMI)的事件的形式執(zhí)行。從一個(gè)外部處理器時(shí)鐘脈沖源轉(zhuǎn)換到內(nèi)部主系統(tǒng)時(shí)鐘的請(qǐng)求也以這樣的形式被處理。通過(guò)在可接入微處理器的某一特定寄存器里操作某些適當(dāng)?shù)谋忍匚?，喚醒?qǐng)求都是可屏蔽的。
保存當(dāng)前系統(tǒng)環(huán)境到穩(wěn)定的存儲(chǔ)器中(例如，電池支持的RAM)，然后完全關(guān)閉除了RAM和用于探測(cè)外部事件信號(hào)的設(shè)備以外的條形碼終端的所有組件，通過(guò)上述步驟完成關(guān)機(jī)操作。無(wú)論什么時(shí)候接收到外部事件信號(hào)，系統(tǒng)完成“熱啟動(dòng)”，重新加載來(lái)自穩(wěn)定存儲(chǔ)器的環(huán)境，然后恢復(fù)正常的軟件運(yùn)行，以至于能夠處理使得系統(tǒng)能夠被重新加電的外部事件信號(hào)。
作為替代，關(guān)閉所選擇的功率大的組件，諸如，機(jī)械裝置，抑制到其他設(shè)備的時(shí)鐘信號(hào)的傳輸，可以實(shí)現(xiàn)功率減小。其次，快速響應(yīng)外部信號(hào)被認(rèn)為是尤其重要，不用對(duì)用于最可能響應(yīng)外部信號(hào)的設(shè)備完全加電而使用電量減小。相反，到一些設(shè)備(例如，CMOS設(shè)備)的時(shí)鐘信號(hào)的頻率減小，例如，除以一個(gè)指定的系數(shù)，諸如二(或者四或者任何其他的合適的時(shí)鐘頻率減少系數(shù))。減少傳輸?shù)教幚韱卧臅r(shí)鐘信號(hào)頻率大大地減少功率消耗，然而仍舊允許處理器繼續(xù)完成僅使用系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理器帶寬的小部分的后臺(tái)任務(wù)。當(dāng)一個(gè)具有資格的外部事件(即，需要系統(tǒng)恢復(fù)到全功率的事件)被探測(cè)到，電源管理系統(tǒng)改變傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理器的時(shí)鐘信號(hào)速率使之回到全速，正常速率。
臨界掛起關(guān)機(jī)由于功率或者臨界電池能的損失，系統(tǒng)能夠進(jìn)入臨界掛起狀態(tài)。電源在某個(gè)條件下發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，阻止他們內(nèi)部的損壞。例如，確定期限和深度的電源線干擾使得電源發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，使之免于超過(guò)額定電流。故障狀態(tài)被鎖存閉，通過(guò)去除來(lái)自電源的AC功率(例如，拔取壁裝電源插座上的電源或者切斷向電源提供AC功率的開(kāi)關(guān)配電盤)或者切斷控制信號(hào)，故障狀態(tài)可以被清除。其他的要害故障可能發(fā)生在條形碼閱讀終端的硬件中。這樣的硬件包括一個(gè)風(fēng)扇，一個(gè)中央處理單元(CPU)或者存儲(chǔ)板，和/或I/O總線。典型的，產(chǎn)生不可屏蔽中斷(NMI)或者系統(tǒng)管理中斷(SMI)用于處理故障。當(dāng)確定產(chǎn)生了一個(gè)SMI或NMI時(shí)，CPU意識(shí)到突發(fā)故障已經(jīng)發(fā)生，需要關(guān)閉計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。
此外，條形碼閱讀終端能包括一個(gè)故障管理系統(tǒng)，使用與電路有關(guān)的故障探測(cè)器探測(cè)故障操作或者為相應(yīng)的電路生成故障狀態(tài)信息。故障管理系統(tǒng)進(jìn)一步包括一個(gè)用于存儲(chǔ)來(lái)自故障探測(cè)器的故障狀態(tài)信息的中央管理器，以及一個(gè)用于識(shí)別計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的哪個(gè)電路引起故障操作的系統(tǒng)管理器。故障探測(cè)器向中央管理器提供指示，用于指出一個(gè)或者多個(gè)電路的錯(cuò)誤操作。這樣的指示信息包括在故障探測(cè)器和中央管理器之間傳輸?shù)闹袛嘈盘?hào)。故障管理系統(tǒng)也包括一個(gè)在中央管理器中的每個(gè)故障探測(cè)器之間的總線，用于收集與故障操作有關(guān)的信息。
引起錯(cuò)誤操作的電路能自動(dòng)地被條形碼閱讀終端本身識(shí)別。條形碼閱讀終端存儲(chǔ)有關(guān)錯(cuò)誤操作源的信息，使得服務(wù)提供者能很快完成所有必要的維護(hù)，修理?xiàng)l形碼閱讀終端。了解故障操作的原因使得制造者可以修改設(shè)計(jì)，制造避免這樣故障操作的終端系統(tǒng)。使用可編程故障探測(cè)器使得更靈活地監(jiān)視條形碼閱讀終端中的故障操作。
熱啟動(dòng)和冷啟動(dòng)功能在條形碼閱讀終端操作期間，可能發(fā)生兩種狀態(tài)，迫使啟動(dòng)或者重新啟動(dòng)終端。在第一種情形，終端被用戶關(guān)閉，或者電源故障發(fā)生，在隨后的新時(shí)間，條形碼閱讀終端被重新開(kāi)啟。在條形碼閱讀終端被重新開(kāi)啟的時(shí)刻，終端必須在響應(yīng)來(lái)自用戶的命令之前被啟動(dòng)。在這種情況的啟動(dòng)被稱為“冷啟動(dòng)”。在第二種情形，硬件或者軟件故障已經(jīng)在終端發(fā)生，結(jié)果，終端不再響應(yīng)用戶的命令。條形碼閱讀終端的電源不被關(guān)閉，但是終端必須在再次響應(yīng)用戶命令之前被重啟。在這種情況下的重新啟動(dòng)稱為“熱啟動(dòng)”。在熱啟動(dòng)和冷啟動(dòng)之間的一個(gè)明顯區(qū)別在于熱啟動(dòng)不清除存儲(chǔ)在RAM中的數(shù)據(jù)。從而，RAM保留一個(gè)潛在的可行啟動(dòng)設(shè)備用于熱啟動(dòng)，但不是用于冷啟動(dòng)。當(dāng)熱啟動(dòng)被起動(dòng)時(shí)，系統(tǒng)確定操作系統(tǒng)(OS)的有效復(fù)制是否已經(jīng)存儲(chǔ)到條形碼閱讀終端的存儲(chǔ)裝置中。如果OS的有效復(fù)制被存儲(chǔ)到存儲(chǔ)裝置中，那么，系統(tǒng)使用現(xiàn)有的復(fù)制，而不是不必要地從遠(yuǎn)處位置復(fù)制整個(gè)OS和相關(guān)文件。這減少了條形碼終端重新啟動(dòng)的時(shí)間。
然而，即使在熱啟動(dòng)中，存在一些作為啟動(dòng)設(shè)備的RAM的可靠性的問(wèn)題。由于一些硬件或者軟件故障引起條形碼閱讀終端不響應(yīng)用戶的命令，生成可靠性問(wèn)題，缺少驗(yàn)證RAM的完整性的數(shù)據(jù)時(shí)，有RAM數(shù)據(jù)不純的可能性，造成終端故障。RAM操作日志可被考慮優(yōu)于作為啟動(dòng)設(shè)備使用的RAM，確定RAM是否實(shí)際上響應(yīng)終端的非操作狀態(tài)，有必要熱啟動(dòng)。另外，硬盤驅(qū)動(dòng)器和軟盤驅(qū)動(dòng)器可被使用，用于驗(yàn)證RAM的可靠性。
在每次用戶退出條形碼閱讀終端，熱啟動(dòng)可被觸發(fā)。在退出后的熱啟動(dòng)通過(guò)清除存儲(chǔ)棧數(shù)據(jù)和其他變量重新設(shè)置終端系統(tǒng)，向下一個(gè)用戶提供“干凈的”系統(tǒng)(即，不保留先前用戶的狀態(tài)信息)。熱啟動(dòng)程序被快速執(zhí)行，使得下一個(gè)用戶不需要等待冗長(zhǎng)的冷啟動(dòng)過(guò)程的時(shí)間。
RF通信串行端口條形碼閱讀終端可以通過(guò)串行端口與硬連線的網(wǎng)絡(luò)通信，諸如，局域網(wǎng)(LAN)和廣域網(wǎng)(WAN)。例如，零售店和倉(cāng)庫(kù)可以使用這些通信系統(tǒng)來(lái)跟蹤庫(kù)存量和補(bǔ)充庫(kù)存。運(yùn)輸業(yè)可以使用這樣的系統(tǒng)在大型戶外貯存設(shè)備上，保持運(yùn)送貨物的輸入和輸出的精確帳目。在制造業(yè)里，這樣的系統(tǒng)用于跟蹤零件，成品，缺陷等等。串行端口被使用，用于傳輸發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)或者從網(wǎng)絡(luò)傳入的數(shù)據(jù)，作為一個(gè)到數(shù)字信號(hào)處理機(jī)存儲(chǔ)器的連續(xù)數(shù)據(jù)流的源或者目的地使用。數(shù)據(jù)流處理器能被編程，用于處理數(shù)據(jù)流，當(dāng)數(shù)據(jù)緩沖器裝滿或者空的時(shí)候，通知數(shù)字信號(hào)處理器。端口可以被微控制器尋址，用于通過(guò)數(shù)據(jù)流處理器進(jìn)行讀寫。
此外，條形碼閱讀終端可以經(jīng)過(guò)由諸如是擴(kuò)頻無(wú)線收發(fā)機(jī)的收發(fā)器執(zhí)行的RF鏈路與其他的電子設(shè)備進(jìn)行通信。收發(fā)器接收從條形碼閱讀終端通過(guò)總線傳輸?shù)淖址?，這些字符已經(jīng)從系統(tǒng)存儲(chǔ)器被取回。RF收發(fā)器象調(diào)制解調(diào)器一樣工作，象音頻一樣調(diào)制數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)到RF載波上?？蛇x擇的，RF收發(fā)器能提供語(yǔ)音通信。這樣的一個(gè)收發(fā)器利用擴(kuò)頻信號(hào)處理器集成電路發(fā)送數(shù)字信號(hào)或者語(yǔ)音信號(hào)或兩者到接收站。在這樣一個(gè)具體實(shí)施方式
中，條形碼閱讀終端能典型地包括內(nèi)裝的擴(kuò)音器和揚(yáng)聲器或者一個(gè)耳機(jī)插孔，以耳機(jī)/擴(kuò)音器配置的形式使用，使得可以與在接收站的其他用戶進(jìn)行雙向語(yǔ)音通信。典型的應(yīng)用可被用在工廠場(chǎng)地上，通過(guò)掃描條形碼或者RF ID標(biāo)簽，盤存位于工廠的各個(gè)地方的零件清單，用語(yǔ)音注釋通知位于遠(yuǎn)處的第二操作員，指出在工廠中的各種零件的位置。
藍(lán)牙技術(shù)可被用于這樣的無(wú)線RF通信應(yīng)用中。藍(lán)牙是一個(gè)用于在移動(dòng)設(shè)備和桌面設(shè)備之間進(jìn)行數(shù)字語(yǔ)音和數(shù)據(jù)的短距離傳輸開(kāi)放標(biāo)準(zhǔn)。它支持點(diǎn)到點(diǎn)和多點(diǎn)應(yīng)用。將藍(lán)牙IP集成到ASIC中有利于降低系統(tǒng)成本和功率消耗。
矩陣式鍵盤掃描電子鍵盤通常被作為在條形碼閱讀終端上的輸入接口使用。一個(gè)連接到鍵盤的電路通過(guò)正邏輯掃描或負(fù)邏輯掃描探測(cè)哪個(gè)鍵被按下。例如，在圖4中，鍵盤的鍵被安排成矩陣狀，其中，R1到R4對(duì)應(yīng)于第1行到第4行，C1到C4對(duì)應(yīng)于第1列到第4列。當(dāng)按鍵被按下時(shí)，它相應(yīng)的行線(例如，R2)和列線(例如，C3)被連接。在負(fù)邏輯掃描電路，行線首先被設(shè)置為有高阻抗的高電平，列線被設(shè)置為有低阻抗的低電平。當(dāng)行線被連接到列線，它的電壓電平將降到低電平。行線的狀態(tài)被存儲(chǔ)到鎖存電路。此后，列線被設(shè)置為有高阻抗的高電平，行線被設(shè)置為有低阻抗的低電平。當(dāng)向上面的狀態(tài)那樣列線被連接到行線，它的電壓電平將降到低電平，列線的狀態(tài)被存儲(chǔ)到另一個(gè)鎖存電路。通過(guò)讀出存儲(chǔ)在鎖存電路里的狀態(tài)，所按下的按鍵的位置可以被容易地確定。上述的步驟典型地可以重復(fù)幾次，用于證實(shí)用戶有意按下所探測(cè)的鍵。
IP安全硬件網(wǎng)際協(xié)議(IP)安全提供通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)和公司網(wǎng)絡(luò)(內(nèi)部網(wǎng)intranet)通信的安全保證。安全發(fā)生在'協(xié)議層，這樣，允許所有應(yīng)用程序的保密通信，而不需要對(duì)程序本身進(jìn)行任何修改。通過(guò)過(guò)濾和/或封裝數(shù)據(jù)包，完成安全操作。
過(guò)濾是一個(gè)基于某些性質(zhì)接收或者拒絕數(shù)據(jù)包輸入或者輸出的功能。這些屬性包括源和目的地址，協(xié)議，子網(wǎng)掩碼，數(shù)據(jù)類型(例如，TCP/IP(傳輸控制協(xié)議/網(wǎng)際協(xié)議)數(shù)據(jù)或者UDP(用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議)數(shù)據(jù)等等)，端口號(hào)，路由特征，封裝規(guī)定等等。使用一個(gè)過(guò)濾器，系統(tǒng)管理員可以控制到條形碼閱讀終端或者來(lái)自條形碼閱讀終端的通信。例如，雇員保密數(shù)據(jù)可以被允許從主機(jī)1傳送到主機(jī)2，而反過(guò)來(lái)就不行。主機(jī)3可以被命令忽略來(lái)自主機(jī)1的這樣的數(shù)據(jù)。
在另一方面，封裝是一個(gè)封裝或者隱藏通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)或者通信鏈路傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包的動(dòng)作。數(shù)據(jù)封裝有兩個(gè)方面。一個(gè)方面是驗(yàn)證，另一個(gè)是加密。驗(yàn)證需要接收主機(jī)驗(yàn)證數(shù)據(jù)，確信數(shù)據(jù)來(lái)自發(fā)送主機(jī)。通過(guò)使用密鑰摘要(類似校驗(yàn)和功能)揭示信息包是否未被改變而到達(dá)它的目的地，驗(yàn)證也可保證數(shù)據(jù)的完整性。不得不驗(yàn)證的數(shù)據(jù)是指有驗(yàn)證包頭(AH)的。加密，正如名字所指的那樣，通過(guò)加密數(shù)據(jù)提供機(jī)密性，防止數(shù)據(jù)被介入的主機(jī)閱讀。接收端主機(jī)能夠用發(fā)送端主機(jī)的密鑰解密數(shù)據(jù)。已經(jīng)被加密的數(shù)據(jù)是指有加密包頭的數(shù)據(jù)(ESP封裝安全有效負(fù)荷)。
當(dāng)確定一個(gè)封裝時(shí)，用戶可以選擇封裝包括IP包頭的整個(gè)數(shù)據(jù)包或者僅是數(shù)據(jù)本身。當(dāng)主機(jī)系統(tǒng)不必解密報(bào)頭時(shí)，只有數(shù)據(jù)的封裝允許較快處理，確定是否傳輸，中繼，接受或者拒絕數(shù)據(jù)包。通常在使用可信的網(wǎng)絡(luò)時(shí)，才完成只有數(shù)據(jù)的封裝。
IP安全方案的一些舉例有SKIP(網(wǎng)際協(xié)議的簡(jiǎn)單密鑰管理)，ISAKMP(網(wǎng)際安全聯(lián)系和密鑰管理協(xié)議)，SSL(加密套接字協(xié)議層)。IP安全協(xié)議(IPSEC)，加密套接字協(xié)議層(SSL)，或者加密超文本傳送協(xié)議(S-HTTP)是用于數(shù)據(jù)傳輸保護(hù)機(jī)制的舉例。
模擬轉(zhuǎn)換器，AC輸入和電源良好(AC In以及Power Good)條形碼閱讀終端包括一個(gè)交流(AC)適配器，用于將來(lái)自AC主體，例如電源插座的高電壓AC電源轉(zhuǎn)換為適合終端使用的低電壓DC電源。AC適配器可以在外部或者內(nèi)部。例如，一個(gè)叉簧包括電源轉(zhuǎn)換器，用于經(jīng)過(guò)一個(gè)將插頭插入標(biāo)準(zhǔn)的115VAC電源插座的普通的電源線提供電能到叉簧。經(jīng)電源線提供到叉簧的AC電源輸入到轉(zhuǎn)換器，將經(jīng)電源線接收的AC電源轉(zhuǎn)換到提供給電源線和地線的適當(dāng)?shù)腄C電壓。結(jié)果，當(dāng)條形碼閱讀終端對(duì)接在叉簧上時(shí)，終端將通過(guò)用于應(yīng)用和/或充電電池的電觸點(diǎn)接收來(lái)自叉簧的外部電能。
圖5示出一個(gè)示范性的電源25的結(jié)構(gòu)圖。電源25有兩個(gè)單元控制單元30和基本/調(diào)節(jié)單元40。電源25有幾個(gè)輸入端Line-In，接受來(lái)自典型的壁裝電源插座的115V AC或者220V AC，以及ON，控制電源25的調(diào)節(jié)動(dòng)作。電源25有幾個(gè)輸出端AC Line-out，±5V DC，±12V DC，AUX5，GND(接地)，以及POWERGOOD(電源良好)。AC Line-out是典型的115V AC，將電能輸入到顯示終端?？刂茊卧?0接受ON輸入，產(chǎn)生POWERGOOD(電源良好)輸出?；?調(diào)節(jié)單元40有選擇地調(diào)節(jié)來(lái)自Line-In輸入端的115V AC，降到±5VDC，±12V DC。當(dāng)與控制單元30連接時(shí)，基本/調(diào)節(jié)單元40是否調(diào)節(jié)電能到±5V DC，±12V DC取決于ON值。
當(dāng)電源25是“關(guān)閉(off)”時(shí)，不從Line-In提供調(diào)節(jié)后的電壓，POWERGOOD信號(hào)是邏輯零(ZERO)。當(dāng)電源25是“打開(kāi)(on)”時(shí)，電源25從115VAC Line-In產(chǎn)生調(diào)節(jié)后的電壓±5VDC和±12VDC。這四個(gè)調(diào)節(jié)后的電壓以及他們相關(guān)的“GND”是本領(lǐng)域所周知的“系統(tǒng)電源”。當(dāng)調(diào)節(jié)后的電壓達(dá)到有可接受容許偏差的電平時(shí)，POWERGOOD信號(hào)變?yōu)檫壿嬕?ONE)。無(wú)論是什么時(shí)候+5或者+12伏特超出容許偏差，POWERGOOD信號(hào)變?yōu)檫壿嬃?ZERO)，從而指示這個(gè)情況。
AUX5輸出端向平面提供輔助的+5VDC。當(dāng)電源25插到一個(gè)典型的支持額定的115VAC的壁裝電源插座上，無(wú)論電源是“on”或者“off”，基本/調(diào)節(jié)單元40向AUX5提供調(diào)節(jié)后的+5VDC。這樣，當(dāng)接收AC功率時(shí)，電源25總是提供額定的+5VDC到AUX5。AUX5輸出端與+5V DC不同在于當(dāng)電源25是“ON”時(shí)，基本/調(diào)節(jié)單元40僅通過(guò)+5輸出端產(chǎn)生穩(wěn)定的+5VDC。AUX5輸出端與+5V DC進(jìn)一步不同在于，在較佳實(shí)施例中，基本/調(diào)節(jié)單元40通過(guò)+5輸出端提供+5V DC的幾安培的電流，而基本/調(diào)節(jié)單元40通過(guò)AUX5輸出端提供少于1安培的+5VDC。
觸控式面板條形碼閱讀終端通過(guò)覆蓋有觸控式面板的顯示裝置與用戶通信。顯示裝置通?？梢允且壕э@示屏(LCD)，諸如除了規(guī)定合適的尺寸的任何在膝上型電腦所使用的。觸控式面板提供一個(gè)接入條形碼閱讀終端數(shù)據(jù)庫(kù)的接口，而不需要依賴于傳統(tǒng)的鍵盤—鼠標(biāo)接口。好處在于可以對(duì)終端編程，允許用戶通過(guò)菜單系統(tǒng)一步一步查找信息。使用觸控式面板有幾個(gè)原因，包括通過(guò)很少的培訓(xùn)，用戶就可以操作條形碼閱讀終端；減少了操作員的失誤；減少了對(duì)鍵盤和/或鼠標(biāo)的需要；終端可以經(jīng)受住惡劣的環(huán)境，在那種環(huán)境下，鍵盤和鼠標(biāo)通常都受損或者不能使用；提供信息的快速接入存取；由于輸入裝置完全被集成到顯示裝置中，節(jié)省了空間。
在觸控式面板上的坐標(biāo)對(duì)應(yīng)于被條形碼閱讀終端的處理系統(tǒng)所識(shí)別的X和Y定位信息。觸控式面板也可提供Z定位信息到處理系統(tǒng)。這樣的Z信息可以提供一個(gè)觸控式面板所受壓力大小的指示。用戶通過(guò)實(shí)際接觸觸控式面板的部分表面，產(chǎn)生X，Y和Z信息，輸入到處理系統(tǒng)。觸控式面板隨后響應(yīng)體接觸，產(chǎn)生控制信號(hào)。
觸控式面板可以包括一個(gè)電阻式觸控式面板，包括兩片不導(dǎo)電材料在顯示屏前面形成一對(duì)絕緣層。當(dāng)用戶按下上面的層時(shí)，在兩個(gè)層之間的電阻被改變。用戶可用手指或筆來(lái)按壓觸控式面板的上層。可選擇地，觸控式面板可以包括電容式觸控式面板，在顯示屏前包括一片絕緣材料。當(dāng)用戶按下絕緣材料時(shí)，導(dǎo)電材料的電容被改變。類似地，用戶可用筆或者手指按下觸控式面板的電容層?？蛇x擇地，觸控式面板可以包括一個(gè)感應(yīng)式觸控屏。感應(yīng)式觸控屏位于顯示屏的前面或者后面。用戶用筆接近觸控式面板的表面，在觸控式面板中產(chǎn)生感應(yīng)電信號(hào)。
觸控屏可以用于關(guān)閉系統(tǒng)和/或?qū)⑾到y(tǒng)從備用和/或休眠狀態(tài)喚醒。內(nèi)部定時(shí)器可以被設(shè)置成如果觸控式面板在預(yù)定的時(shí)限內(nèi)沒(méi)有感應(yīng)到觸動(dòng)輸入，則將條形碼閱讀終端從正常操作狀態(tài)轉(zhuǎn)換到備用，休眠，或者關(guān)閉狀態(tài)智能型電池和非智能型電池電源測(cè)量，循環(huán)壽命，電荷控制在電池充電系統(tǒng)領(lǐng)域中，有兩種主要類型的電池供電系統(tǒng)，“智能型電池”和“非智能型電池”。非智能型電池是簡(jiǎn)單的電池，沒(méi)有處理或者記憶存儲(chǔ)能力。相反，智能型電池包括某些類型的處理或記憶存儲(chǔ)能力。通常，不同類型的電池，有不同的化學(xué)成分特征，諸如堿性的，鋰(Li)離子的，鎳鎘(Ni-Cd)，鎳氫(Ni-MH)等等，表現(xiàn)為不同的充電/放電特征。此外，這樣的電池可以被列入有自電池控制功能的智能型電池，和沒(méi)有自電池控制功能的非智能型電池。
智能型電池可以包括一個(gè)系統(tǒng)，確保每次充電時(shí)能向電池組的電池充滿電。系統(tǒng)包括一個(gè)充電算法，以消除壓降，樹(shù)枝狀晶體短路，以及其他阻止電池完全充電的問(wèn)題。這確保電池能盡可能長(zhǎng)的運(yùn)行。這些算法也考慮終端用戶的單獨(dú)使用形式。系統(tǒng)也通過(guò)以可能的最小破壞的方式充電，增加電池的循環(huán)壽命。這種充電方法依賴于很多因素，例如電池使用環(huán)境，電池應(yīng)用，電池類型和電池制造商，電池的使用年齡(時(shí)間和周期)，所需充電時(shí)間。本發(fā)明的另一重要功能是通過(guò)顯示屏提供對(duì)用戶的反饋。
此外，智能型電池可基于測(cè)量的環(huán)境情況，諸如是電池溫度和充電特性的期望確定一個(gè)充電電壓和期望充電電流。智能型電池包括時(shí)鐘和數(shù)據(jù)終端，提供一個(gè)到系統(tǒng)總線的數(shù)據(jù)和時(shí)鐘線路的各自的通信接口，以及正和負(fù)電源端。
條形碼閱讀終端可以向用戶顯示電池剩余電荷量。此外，智能型電池可以存儲(chǔ)信息，用于在電池返回到制造商時(shí)，向制造商提供電池的診斷和數(shù)據(jù)。這樣的信息包括電池循環(huán)數(shù)量；電池最后的容量；電池所提供的最高電流以及持續(xù)時(shí)間；電池周圍的最高和最低溫度；電池類型，尺寸，制造商，日期代號(hào)；電池制造日期代號(hào)；購(gòu)買電池的用戶的身份；以及故障模式。
非智能型電池終端結(jié)構(gòu)正像圖6-9所表示的那樣，通常不同于智能型電池。然而，非智能型電池和智能型電池可交換地被使用，用于向條形碼閱讀終端提供電能。這樣，終端設(shè)備能夠自動(dòng)識(shí)別安裝在條形碼閱讀終端的電池類型。知道了電池的類型有利于在設(shè)備中建立諸如電池充電率的充電參數(shù)，或者在低電量的狀況警告用戶。
參考圖6，鎳氫非智能型電池50的正負(fù)極被分別連接到串聯(lián)的鎳氫電池組“Cell1”的正負(fù)端。電池50的第一檢測(cè)端(即，時(shí)鐘端)“C”是開(kāi)路的。電池50的第二檢測(cè)端(即，數(shù)據(jù)端)“D”通常與電池的負(fù)端“-”一起連接到電池組的負(fù)端。電池50的第三檢測(cè)端(即，溫度探測(cè)端)“T”經(jīng)過(guò)諸如熱敏電阻，熱電偶，半導(dǎo)體溫度傳感器或者其他產(chǎn)生與傳感的溫度成比例的模擬信號(hào)的溫度傳感設(shè)備的溫度傳感器“TM1”連接到電池的“-”負(fù)端(或者，電池組的負(fù)端)。
參考圖7，象鎳氫非智能型電池50那樣，鎳氫智能型電池60的正負(fù)極被分別連接到串聯(lián)的鎳氫電池組“Cell2”的正負(fù)端。智能電池60包括一個(gè)微控制器65?？刂破?5實(shí)際裝入電池60中，實(shí)現(xiàn)自電池控制。電池60的第一檢測(cè)端“C”被連接到微控制器65的時(shí)鐘線路。電池60的第二檢測(cè)端“D”被連接到微控制器65的數(shù)據(jù)線路。電池60的第三檢測(cè)端“T”象鎳氫非智能型電池50那樣，經(jīng)過(guò)溫度傳感器“TM2”連接到電池的負(fù)端“-”(或者，電池組的負(fù)端)。
參考圖8，一個(gè)鋰離子非智能型電池70的正負(fù)極被分別連接到串并聯(lián)組合的鋰離子電池組“Cell3”的正負(fù)端。電池70的第一檢測(cè)端“C”通常與電池的“-”負(fù)端一起連接到電池組的負(fù)端。電池70的第二檢測(cè)端“D”是開(kāi)路的。電池70的第三檢測(cè)端“T”經(jīng)過(guò)溫度傳感器“TM3”連接到電池的負(fù)端“-”(或者，電池組的負(fù)端)。
參考圖9，象鋰離子非智能型電池70那樣，一個(gè)鋰離子智能型電池80的正負(fù)極被分別連接到串并聯(lián)組合的鋰離子電池組“Cell4”的正負(fù)端。智能電池80還包括一個(gè)微控制器65?？刂破?5實(shí)際裝入電池60中，實(shí)現(xiàn)自電池控制。電池80的第一檢測(cè)端“C”被連接到微控制器85的時(shí)鐘線路。電池80的第二檢測(cè)端“D”被連接到微控制器85的數(shù)據(jù)線路。電池80的第三檢測(cè)端“T”經(jīng)過(guò)電阻“R10”連接到電池的負(fù)端“-”(或者，電池組的負(fù)端)。
模塊化的存儲(chǔ)IDE接口NAND存儲(chǔ)器，CF卡IDE(集成驅(qū)動(dòng)電子技術(shù))是一標(biāo)準(zhǔn)電子接口，用在條形碼閱讀終端母板的數(shù)據(jù)路徑或者總線與硬盤存儲(chǔ)設(shè)備之間。IDE接口的硬盤驅(qū)動(dòng)控制器被裝在磁盤驅(qū)動(dòng)器的邏輯板上。條形碼閱讀終端中的IDE接口提供一個(gè)用于連接NAND存儲(chǔ)和小型快閃存儲(chǔ)卡(CF)的接口。
CF卡是一個(gè)小型快閃存儲(chǔ)卡，大小為36mm×43mm×3.3mm，表面面積接近標(biāo)準(zhǔn)PC卡的表面面積的1/3。CF卡作為一個(gè)記憶存儲(chǔ)介質(zhì)用在條形碼閱讀終端上。例如，條形碼數(shù)據(jù)在傳輸?shù)街鳈C(jī)之前，可以被存儲(chǔ)在CF卡中。傳輸可以通過(guò)無(wú)線通信，即，射頻通信，紅外信號(hào)，或者使用調(diào)制解調(diào)器發(fā)生。
圖10示意性示出一個(gè)包括許多存儲(chǔ)單元的NAND型閃存陣列90。每列包括一個(gè)選擇晶體三級(jí)管Ti-1，存儲(chǔ)晶體三級(jí)管Mi-1到Mi-j，以及選擇晶體三極管Ti-2，所有都串聯(lián)在一起。每列能通過(guò)各自的選擇晶體三極管Ti-1和Ti-2，分別連接到一個(gè)位線BLj和共用源CS。選擇晶體三極管Ti-1和Ti-2的控制柵極分別連接到選擇線SI1和SI2。存儲(chǔ)晶體三極管Mi-1到Mi-j的控制柵極分別連接到字線W1到Wj。典型地，閱讀操作以頁(yè)的方式完成，即，連接到字線的快閃存儲(chǔ)單元被一起讀出。
在存儲(chǔ)陣列中的個(gè)別NAND型快閃存存儲(chǔ)晶體三極管的編程和清除的大的變化是普通的。變化可以是由于結(jié)構(gòu)不同，引起門限電壓不同。這樣的變化導(dǎo)致在存儲(chǔ)晶體三極管之間的編程和擦除速度的不同。根據(jù)本發(fā)明，NAND型快閃存儲(chǔ)陣列90可使用固定的或者用戶控制的編程和擦除電壓成像支持便攜式數(shù)據(jù)收集設(shè)備包括二維(2D)電荷耦合器件(CCD)光敏元件陣列成像組合部件，能夠成像位于成像部件的成像目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的目標(biāo)對(duì)象。目標(biāo)對(duì)象可以是可成像的一個(gè)數(shù)據(jù)表單，簽名，或者細(xì)目或者文件。當(dāng)以數(shù)據(jù)格式閱讀模式或者簽名區(qū)域捕捉形式操作，成像系統(tǒng)可以使用二進(jìn)制和分區(qū)處理，導(dǎo)致多個(gè)目標(biāo)數(shù)據(jù)表單的有效閱讀或者目標(biāo)簽名區(qū)域的圖象的有效捕捉。這個(gè)成像部件能解碼一維條形碼數(shù)據(jù)表單，諸如，代碼條，代碼39，代碼93，代碼128，交叉存取的2和5，和UPC/EAN；二維條形碼數(shù)據(jù)表，諸如，PDF417和超碼；或者矩陣式數(shù)據(jù)表，諸如，矩陣碼和數(shù)據(jù)矩陣。
圖象閱讀設(shè)備包括一個(gè)線性圖象傳感器，諸如CCD傳感器，包括預(yù)確定數(shù)量的光電二極管(表現(xiàn)為象素)，排列成一排，以預(yù)確定的方向定位。圖象閱讀設(shè)備也包括一個(gè)成像透鏡，用于在圖象傳感器上成像。圖象傳感器捕捉在目標(biāo)線(掃描線)上的圖象，掃描系統(tǒng)操作，用于與線性圖象傳感器一起掃描目標(biāo)，以至于線性圖象傳感器捕捉多個(gè)掃描線，直到捕捉到整個(gè)目標(biāo)的圖象。
圖象閱讀設(shè)備也能與圖象傳感器結(jié)合在一起作為一個(gè)掃描單元。隨后，掃描系統(tǒng)操作，使得掃描單元被驅(qū)動(dòng)，用于掃描目標(biāo)(“平面掃描器”)，或者，目標(biāo)被驅(qū)動(dòng)，使得它能夠被掃描單元掃描(“移動(dòng)式掃描器”)。在第一種情況中，例如，目標(biāo)被放置在透明板上，然后，掃描單元相對(duì)于透明板被移動(dòng)。通常，透明板的位置離掃描單元很近，掃描單元的移動(dòng)范圍通常必須和目標(biāo)一樣大，以至于這樣的圖象閱讀設(shè)備的體積很大。在第二種情況中，由于目標(biāo)移動(dòng)經(jīng)過(guò)掃描單元，必須提供用于移動(dòng)目標(biāo)的結(jié)構(gòu)。這樣的掃描器的眾所周知的例子是供紙器，目標(biāo)通常是一頁(yè)紙。同時(shí)，在這種情況，目標(biāo)以相對(duì)近的位置移動(dòng)過(guò)掃描單元。另一個(gè)類型的掃描系統(tǒng)是“照像形式掃描器”，可以捕捉遠(yuǎn)離掃描系統(tǒng)的目標(biāo)的圖象。在這樣的掃描系統(tǒng)中，提供了成像透鏡，形成整個(gè)目標(biāo)的圖象，隨后，圖象傳感器沿著表示成像鏡頭形成的圖象的位置的線移動(dòng)。
指紋閱讀器由于指紋閱讀器的電路可以包括在條形碼閱讀終端的ASIC中，提供識(shí)別指紋與數(shù)據(jù)庫(kù)中預(yù)錄入的指紋的匹配概率。人們可以將他們的手指放在識(shí)別閱讀器上，閱讀器掃描指紋，編碼圖象，通過(guò)紅外線(IR)或者射頻(RF)傳輸，確保將指紋編碼傳送到位于裝置上的接收機(jī)。例如，指紋識(shí)別設(shè)備可以被用于檢查是否某一用戶有權(quán)訪問(wèn)終端的指定功能。在這種方式中，只有個(gè)別人被批準(zhǔn)接入，他們的指紋被掃描到存儲(chǔ)于終端中的存儲(chǔ)模塊中。此外，指紋閱讀器有能力將捕捉的指紋圖像無(wú)線傳輸?shù)街醒朐O(shè)備，使用自動(dòng)指紋識(shí)別系統(tǒng)進(jìn)行身份檢驗(yàn)。
可選擇地，或者另外地，數(shù)碼相機(jī)可以模仿指紋閱讀器的掃描形式。模仿包括從圖象中提取象素的線性條紋，并將他們連接在一起的步驟。典型地，條紋是1-3個(gè)象素的寬度，100-2000象素長(zhǎng)，面向幾個(gè)不同的方向。這使得特征向量更少的取決于指紋的方向。指紋圖象可以實(shí)時(shí)采集或者是先前準(zhǔn)備的圖象。
USB主機(jī)USB IO系統(tǒng)管理外圍設(shè)備的動(dòng)態(tài)連接或者分離。這個(gè)狀態(tài)，被稱為列舉，包括與外圍設(shè)備的通信，以披露如果未負(fù)載而應(yīng)負(fù)載的設(shè)備驅(qū)動(dòng)器的身份。在列舉期間，向每個(gè)外圍設(shè)備分配唯一的地址，用于運(yùn)行期數(shù)據(jù)傳輸。在運(yùn)行期間，主機(jī)條形碼閱讀終端啟動(dòng)處理，并為此作出反應(yīng)。另外，終端軟件將外圍設(shè)備結(jié)合成系統(tǒng)功率管理方案，并能管理整個(gè)系統(tǒng)的功率，而不需要用戶的交互。
網(wǎng)絡(luò)集線器提供與USB外圍設(shè)備的另外的連接。網(wǎng)絡(luò)集線器還可以將管理的功率提供給與之相連的外圍設(shè)備。它可以識(shí)別外圍設(shè)備的接入，在初始化期間提供給每個(gè)外圍設(shè)備至少0.5W的功率。在主機(jī)終端軟件的控制下，網(wǎng)絡(luò)集線器可以提供更多的設(shè)備功率。一個(gè)新接入的網(wǎng)絡(luò)集線器將被分配一個(gè)唯一的地址，網(wǎng)絡(luò)集線器可以被級(jí)聯(lián)，最多可以有五級(jí)。在運(yùn)行期間，網(wǎng)絡(luò)集線器作為一個(gè)雙向中繼器使用，在上行(朝向主機(jī))和下行(朝向設(shè)備)線路上，中繼所需的USB信號(hào)。集線器也監(jiān)視這些信號(hào)，處理針對(duì)他的事務(wù)。所有其他的事務(wù)被中繼到與之連接的設(shè)備。
USB外圍設(shè)備是從動(dòng)設(shè)備，遵守定義的協(xié)議。他們回應(yīng)來(lái)自主機(jī)條形碼閱讀終端的請(qǐng)求信息。外圍設(shè)備進(jìn)行響應(yīng)，控制執(zhí)行，例如，請(qǐng)求有關(guān)設(shè)備的詳細(xì)信息以及它的配置。外圍設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)到主機(jī)并且接收來(lái)自主機(jī)的數(shù)據(jù)，所述數(shù)據(jù)使用標(biāo)準(zhǔn)的USB數(shù)據(jù)格式。這些發(fā)送到主機(jī)或者來(lái)自主機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)移動(dòng)以及外圍設(shè)備的解釋，通過(guò)很小的主機(jī)軟件變化，就能帶給USB巨大的靈活性。
磁條接口磁條閱讀器的磁頭被連接到磁條閱讀器接口電路。磁頭閱讀在卡后面的磁條。磁條卡閱讀器隨后發(fā)送數(shù)據(jù)到條形碼閱讀終端，在那兒，信息被記錄到系統(tǒng)存儲(chǔ)器中。優(yōu)選地，經(jīng)過(guò)紅外線收發(fā)器，發(fā)送卡數(shù)據(jù)到基本單元，從那兒，經(jīng)過(guò)嵌入于基本單元的LAN接口或者RF鏈路，數(shù)據(jù)到達(dá)主機(jī)終端。這預(yù)留存儲(chǔ)卡片槽，用于方便的閱讀卡片。在另一個(gè)具體實(shí)施例中，卡數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)連接到安裝在存儲(chǔ)卡上的主計(jì)算機(jī)的LAN接口或者RF LAN鏈路被發(fā)送到主計(jì)算機(jī)。
現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖11和12，分別示出便攜式電子設(shè)備的前視圖和后視圖。在這個(gè)例子中，便攜式電子設(shè)備是一個(gè)手持式終端100，使用在無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)中，用于跟蹤庫(kù)存量，存儲(chǔ)數(shù)據(jù)等。用戶可以通過(guò)例如小鍵盤，條形碼掃描器等獨(dú)立于被連接到LAN或WAN的手持終端100的設(shè)備，輸入或者和/或處理數(shù)據(jù)。當(dāng)手持終端100不包括用于到LAN或者WAN的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通信的無(wú)線電接收裝置，數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)到手持終端100的存儲(chǔ)器。在這樣的情況下，當(dāng)手持終端100最終連接到LAN或WAN時(shí)，數(shù)據(jù)可發(fā)送到主計(jì)算機(jī)(未示出)。值得注意的是，按照本發(fā)明，便攜式設(shè)備也可以包括實(shí)質(zhì)是便攜式的，其中有電子電路設(shè)備的任何其他設(shè)備。例如，便攜式裝置可以是膝上型計(jì)算機(jī)或者筆記本電腦，PDA，或者甚至是一個(gè)蜂窩電話或者尋呼機(jī)，他們都使用可充電電池。
手持終端100包括一個(gè)機(jī)體110，用于向用戶顯示信息、允許用戶輸入信息和/或操作命令的觸摸屏120，一組允許用戶輸入信息和/或操作命令的用戶接口鍵130，條形碼閱讀器140。還可以包括筆140和筆夾144(圖12)，用于和觸摸屏120一起使用。條形碼閱讀器140適用于讀出在條形碼標(biāo)簽等上的信息。手持終端100可包括一個(gè)LED，照亮以反映條形碼是否被正常或者不正常的閱讀。所述的組件120，130和140位于細(xì)長(zhǎng)的機(jī)體110上，有這樣的外形，使得適合于用戶伸開(kāi)的手掌。
同樣位于機(jī)體110之中的是揚(yáng)聲器150，用于發(fā)送和接收音頻信號(hào)。機(jī)體110也可以包括一定數(shù)量的諸如是前面和后面的殼160和170，以及電磁組蓋180(圖12)的外殼部分。ASIC可以被放置在前殼和后殼160和170之間，或者在電池盒內(nèi)。此外，手持終端100可以被構(gòu)造成易于ASIC移出，允許ASIC放在手持終端100的里面或者外面。機(jī)體110也可以包括一個(gè)扶手帶190(圖12)，使得用戶舒適使用。用戶接口鍵130包括所有的文字?jǐn)?shù)字鍵的小鍵盤，功能鍵，輸入鍵等。手持終端100包括一個(gè)窗口，通過(guò)它條形碼閱讀器140可以閱讀呈現(xiàn)給手持終端100的條形碼標(biāo)簽。同時(shí)，手持終端100包括一個(gè)ON/OFF電源鍵200，用于將設(shè)備設(shè)置為打開(kāi)和關(guān)閉。
盡管示出和描述的發(fā)明代表某個(gè)或者某些優(yōu)選的方面，通過(guò)閱讀和理解說(shuō)明書和附圖，等效改變和修改可以發(fā)生在本領(lǐng)域的其他方面。特別，考慮上述組件(系統(tǒng)，組件，系統(tǒng)，等)實(shí)現(xiàn)的各種功能，用于描述這樣的組件的術(shù)語(yǔ)必須符合，除非不同指示的，實(shí)現(xiàn)上述組件指定的功能的任何組件(即，功能等同物)，即使不是所揭示的實(shí)現(xiàn)發(fā)明所示出的具體實(shí)施方式
的功能的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)等同物。另外，本發(fā)明的特有特征可以是關(guān)于幾個(gè)方面的其中之一進(jìn)行描述，這樣的特征可以與其他方面的一個(gè)或者多個(gè)特征結(jié)合到一起，得到期望的或者有利于任何所給出或者特有的應(yīng)用。此外，為了擴(kuò)展用在詳細(xì)描述或者權(quán)利要求中的詞“包括(includes)”，這樣的詞是指包括類似于“由...組成(comprising)”的形式。
權(quán)利要求
1.一種便攜式電子設(shè)備其特征在于包括與便攜式電子設(shè)備相連的成像器；與便攜式電子設(shè)備相連的激光掃描器；以及一個(gè)包括用于與成像器和激光掃描器通信的電路的專用集成電路(ASIC)。
2.如權(quán)利要求1所述的便攜式電子設(shè)備，其特征在于進(jìn)一步包括一個(gè)數(shù)據(jù)混合器，用于接收來(lái)自多個(gè)信源的數(shù)據(jù)，根據(jù)數(shù)據(jù)的類型或者內(nèi)容分配數(shù)據(jù)到多個(gè)目的地。
3.如權(quán)利要求1所述的便攜式電子設(shè)備，其特征在于便攜式電子設(shè)備是條形碼閱讀終端。
4.如權(quán)利要求1所述的便攜式電子設(shè)備，其特征在于ASIC進(jìn)一步包括實(shí)現(xiàn)至少一種以下功能的電路電源管理；喚醒控制和關(guān)機(jī)；臨界掛起關(guān)機(jī)；熱啟動(dòng)和冷啟動(dòng)；WAN(廣域網(wǎng)絡(luò))無(wú)線電串行端口；矩陣式鍵盤掃描；IP安全；模擬轉(zhuǎn)換器；觸控式面板；智能型和非智能型電池；模塊化存儲(chǔ)IDE接口；指紋閱讀器；USB主機(jī)；磁條接口。
5.如權(quán)利要求4所述的ASIC，其特征在于智能型和非智能型電池功能包括電源測(cè)量功能。
6.如權(quán)利要求4所述的ASIC，其特征在于智能型和非智能型電池功能包括循環(huán)壽命功能。
7.如權(quán)利要求4所述的ASIC，其特征在于智能型和非智能型電池功能包括電荷控制功能。
8.如權(quán)利要求4所述的ASIC，其特征在于智能型和非智能型電池是Ni-MH(鎳氫)電池。
9.如權(quán)利要求4所述的ASIC，其特征在于智能型和非智能型電池是Li-Ion(鋰離子)電池。
10.如權(quán)利要求4所述的ASIC，其特征在于模塊化存儲(chǔ)IDE接口功能包括NAND存儲(chǔ)功能。
11.如權(quán)利要求4所述的ASIC，其特征在于模塊化存儲(chǔ)IDE接口功能包括一個(gè)CF卡功能。
12.一種便攜式數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)，其特征在于包括；條形碼閱讀終端；數(shù)據(jù)混合器，用于接收來(lái)自多個(gè)信源的數(shù)據(jù)，根據(jù)數(shù)據(jù)的類型或者內(nèi)容分配數(shù)據(jù)到多個(gè)目的地；專用集成電路(ASIC)，具有與成像器和激光掃描器通信的電路，并至少實(shí)現(xiàn)以下的一種功能電源管理；喚醒控制和關(guān)機(jī)；臨界掛起關(guān)機(jī)；熱啟動(dòng)和冷啟動(dòng)；WAN(廣域網(wǎng)絡(luò))無(wú)線電串行端口；矩陣式鍵盤掃描；IP安全；模擬轉(zhuǎn)換器；觸控式面板；智能型和非智能型電池；模塊化存儲(chǔ)IDE接口；指紋閱讀器；USB主機(jī)；以及磁條接口。
13.如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其特征在于為激光掃描器和成像器數(shù)據(jù)提供一個(gè)到系統(tǒng)存儲(chǔ)器的共用數(shù)據(jù)通路。
14.一種專用集成電路(ASIC)，其特征在于具有與成像器和激光掃描器通信的電路，至少實(shí)現(xiàn)以下的一種功能電源管理，喚醒控制和關(guān)機(jī)；臨界掛起關(guān)機(jī)；熱啟動(dòng)和冷啟動(dòng)；WAN(廣域網(wǎng)絡(luò))無(wú)線電串行端口；矩陣式鍵盤掃描；IP安全；模擬轉(zhuǎn)換器；觸控式面板；智能型和非智能型電池；模塊化存儲(chǔ)IDE接口；指紋閱讀器；USB主機(jī)；磁條接口。
15.一種便攜式數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)，其特征在于包括條形碼閱讀終端；專用集成電路(ASIC)，具有電路實(shí)現(xiàn)以下的功能電源管理，喚醒控制和關(guān)機(jī)；臨界掛起關(guān)機(jī)；熱啟動(dòng)和冷啟動(dòng)；WAN(廣域網(wǎng)絡(luò))無(wú)線電串行端口；矩陣式鍵盤掃描；IP安全；模擬轉(zhuǎn)換器；觸控式面板；智能型和非智能型電池；模塊化存儲(chǔ)IDE接口；指紋閱讀器；USB主機(jī)；磁條接口。
16.如權(quán)利要求15所述的便攜式數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)，其特征在于進(jìn)一步包括一個(gè)數(shù)據(jù)混合器，用于接收來(lái)自多個(gè)信源的數(shù)據(jù)，根據(jù)數(shù)據(jù)的類型或者內(nèi)容分配數(shù)據(jù)到多個(gè)目的地。
17.如權(quán)利要求16所述的便攜式數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)，其特征在于來(lái)自多個(gè)信源的數(shù)據(jù)在系統(tǒng)內(nèi)被解碼。
18.如權(quán)利要求17所述的便攜式數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)，其特征在于來(lái)自多個(gè)信源的數(shù)據(jù)在隨后的時(shí)間里在條形碼閱讀終端上被離線解碼和處理。
19.如權(quán)利要求16所述的便攜式數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)，其特征在于來(lái)自多個(gè)信源的數(shù)據(jù)通過(guò)公共驅(qū)動(dòng)器被發(fā)送。
20.如權(quán)利要求16所述的便攜式數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)，其特征在于來(lái)自多個(gè)信源的數(shù)據(jù)至少是生物統(tǒng)計(jì)識(shí)別數(shù)據(jù)，磁條數(shù)據(jù)，和RFID數(shù)據(jù)中的至少一種。
全文摘要
便攜式條形碼閱讀終端包括一個(gè)具有用于掃描器和成像器的電路的ASIC。終端也包括一個(gè)數(shù)據(jù)混合器，用于根據(jù)數(shù)據(jù)的類型和/或內(nèi)容，分配來(lái)自多個(gè)信源的數(shù)據(jù)到多個(gè)目的地。ASIC進(jìn)一步包括電路，實(shí)現(xiàn)至少一種以下的功能電源管理，喚醒控制和關(guān)機(jī)，臨界掛起關(guān)機(jī)，熱啟動(dòng)和冷啟動(dòng)，串行端口，矩陣式鍵盤掃描，IP安全，模擬轉(zhuǎn)換器，觸控式面板，模塊化存儲(chǔ)IDE接口，成像支持，指紋閱讀器，USB主機(jī)，以及磁條接口。
文檔編號(hào)G06K7/10GK1432933SQ0213997
公開(kāi)日2003年7月30日 申請(qǐng)日期2002年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月28日
發(fā)明者J·卡巴納, D·薩爾瓦多, D·B·德拉扎瑞, M·斯盧茨基 申請(qǐng)人:訊寶科技公司