■ 李峰華 李付堂

〔北京中棉機(jī)械成套設(shè)備有限公司，北京100089〕

棉包刷嘜信息采集與通信技術(shù)研究

■ 李峰華 李付堂

〔北京中棉機(jī)械成套設(shè)備有限公司，北京100089〕

棉包自動(dòng)化刷嘜取代人工刷嘜的一個(gè)重要優(yōu)勢(shì)在于其取得的信息（需要往棉包兩端噴印的標(biāo)識(shí)內(nèi)容）是通過通信技術(shù)自動(dòng)獲得的，準(zhǔn)確高效，避免了人為因素造成的錯(cuò)誤。

棉包的刷嘜信息包含一些固定的信息（產(chǎn)地、加工單位、企業(yè)logo等）和每包變化的信息（毛重、包號(hào)、批號(hào)、生產(chǎn)日期、異性纖維含量）。

圖1 棉包的刷嘜信息示意圖

噴碼控制器將輸入的棉包動(dòng)態(tài)信息（毛重、包號(hào)、批號(hào)、生產(chǎn)日期、異性纖維含量）與靜態(tài)的內(nèi)容（即固化的字庫文件）組合成完整的圖形，再通過將圖形進(jìn)行數(shù)字處理，按正確的時(shí)序?qū)⑻幚砗蟮臄?shù)字化內(nèi)容以電信號(hào)的形式驅(qū)動(dòng)噴頭工作實(shí)現(xiàn)噴印。

以下就如何實(shí)現(xiàn)采集棉包的動(dòng)態(tài)信息和通信及怎么實(shí)現(xiàn)排隊(duì)噴印做一些探究。

一、噴碼控制器與上位機(jī)的通信

在設(shè)計(jì)上，噴碼控制器是通過串口（UART）接收來自于上位機(jī)（數(shù)據(jù)采集器或信息轉(zhuǎn)換器）的動(dòng)態(tài)信息的，采用RS232 電平標(biāo)準(zhǔn)通信，參數(shù)為（9600，n，8，1），也就是以9600bps的波特率，無校驗(yàn)位，8位數(shù)據(jù)位，1位停止位。

上位機(jī)在給噴碼控制器發(fā)送數(shù)據(jù)前先通過查詢指令詢問下位機(jī)（噴碼控制器）的狀態(tài)，在收到反饋信息確認(rèn)狀態(tài)正常后將數(shù)據(jù)下發(fā)。發(fā)送的內(nèi)容有：生產(chǎn)日期、毛重、異性纖維、包號(hào)、批號(hào)、條碼，以ASCII碼發(fā)送。

生產(chǎn)日期為6位數(shù)字，形如“131104”，表示2013年11月04日；

異性纖維為1位數(shù)字，形如“1”，表示“L”（注：0、1、2、3分別表示為無、低、中、高，對(duì)應(yīng)刷嘜的內(nèi)容為“N”、“L”、“M”、“H”）；

毛重為4位數(shù)字，形如“2548”，表示254.8Kg；

包號(hào)為6位數(shù)字，形如“100096”。

即：日期（6位）+毛重（4位）+異性纖維（1位）+包號(hào)（6位）+批號(hào)（11位）+32位條碼+/r/n

形如：

31 35 30 34 32 3932 33 34 32 3131 30 30 30 34 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 3030 35 31 33 30 34 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 3030 35 31 33 30

表示的是150429（日期）+234.2（毛重）+異性纖維1（表示低）+100004（包號(hào)）+00000000000（11位批號(hào)）+05130921504291233082000111100004（32位條碼）+/r/n。

需要指出的是，這個(gè)串口是由FPGA擴(kuò)展出來的UART，這個(gè)串口起到上位機(jī)與ARM處理器之間通信的中間作用，由于它是“中間者”，既是接收者也是發(fā)送者，它的接收和發(fā)送需要有指向性，在FPGA程序中規(guī)定了在指定的寄存器（arm_gpio_out）里指定的某位數(shù)值為“1”時(shí)，噴碼控制器向上位機(jī)發(fā)送的內(nèi)容是ARM處理器發(fā)送的內(nèi)容（對(duì)UART而言就是它接收的內(nèi)容）。

圖2 數(shù)據(jù)流向圖

二、棉包數(shù)據(jù)的排隊(duì)及按順序依次處理

為適應(yīng)棉包打包車間的實(shí)際生產(chǎn)節(jié)奏，不能等一個(gè)棉包刷嘜結(jié)束后才采集下一個(gè)棉包的數(shù)據(jù)，也就是當(dāng)一個(gè)棉包還正在刷嘜時(shí)，下一個(gè)棉包的數(shù)據(jù)已經(jīng)采集了，這就要求按先后順序把已經(jīng)采集的棉包數(shù)據(jù)進(jìn)行排隊(duì)，再按順序?qū)⒃陉?duì)列中的棉包數(shù)據(jù)逐一進(jìn)行刷嘜處理。

公職律師與政府法制機(jī)構(gòu)的職能多有交叉，可以考慮通過嚴(yán)格規(guī)范政府法制部門工作人員準(zhǔn)入制度，對(duì)法制部門的專業(yè)人員隊(duì)伍進(jìn)行重構(gòu)，逐步實(shí)現(xiàn)公職律師對(duì)法制工作人員力量的“置換”。明確公職律師和法制部門的職責(zé)分工，一方面，可將法制部門的職能范圍明確為側(cè)重于法律、法規(guī)等規(guī)范性文件的制定和審查，協(xié)調(diào)部門之間的法律活動(dòng)和處理實(shí)施過程中出現(xiàn)的矛盾等方面；另一方面，將公職律師的職能明確為側(cè)重于具體法律業(yè)務(wù)的處理，如代理政府或部門參與訴訟、非訴訟業(yè)務(wù)，提供法律援助等。理順二者關(guān)系，明確各自分工，促進(jìn)法制機(jī)構(gòu)和公職律師的共同發(fā)展。

為解決這個(gè)問題，需要開辟一個(gè)數(shù)組，用來按先后順序寄存采集的棉包數(shù)據(jù)進(jìn)行排隊(duì)。

圖3 數(shù)據(jù)存取圖

如圖3所示，假設(shè)這個(gè)數(shù)組的大小為MAXPACKET，往這個(gè)數(shù)組寄存采集到的棉包數(shù)據(jù)時(shí)是按順序從[0]到[1]到[2]… … 一直到[MAXPACKET-1]，都放置完后，又再?gòu)腫0]開始依次存放，如此循環(huán)往復(fù)。

我們需要定義一個(gè)bool型的數(shù)組newpacket[MAXPACKET]和一個(gè)與之對(duì)應(yīng)的用于存放數(shù)據(jù)的數(shù)組pr_pkg_queue[MAXPACKET]，bool型數(shù)組newpacket[MAXPACKET]表征對(duì)應(yīng)數(shù)組中的某個(gè)元素是否已刷嘜處理，如果已進(jìn)行刷嘜處理的，這個(gè)bool值表征為false，等待進(jìn)行刷嘜處理的表征為true。如果數(shù)組中的元素是已進(jìn)行過刷嘜處理的（bool值為false），那么就可以往對(duì)應(yīng)的數(shù)組中放置新采集的數(shù)據(jù)，放置數(shù)據(jù)完成后bool值置為true。

在程序開始時(shí)先對(duì)這個(gè)bool型數(shù)組newpacket[MAXPACKET]進(jìn)行初始化，將所有元素的bool值置為false，讓其都處于一個(gè)可以放置新數(shù)據(jù)的狀態(tài)。

… …//數(shù)據(jù)置于數(shù)組對(duì)應(yīng)空間

newpacket[wr_index]=true ；//放置完數(shù)據(jù)后bool值置為true

wr_index=（wr_index+1）%MAXPACKET ；//依次按順序操作，當(dāng)?shù)絒MAXPACKET-1]后再?gòu)腫0]開始

}

同樣，為了保證按先后順序?qū)?shù)組中的元素（棉包數(shù)據(jù)）取出進(jìn)行刷嘜處理，需要對(duì)這個(gè)數(shù)組按順序進(jìn)行“輪詢”操作。

比如，先查詢newpacket[0]的值，如果是true，則取出對(duì)應(yīng)數(shù)組中的棉包數(shù)據(jù)進(jìn)行刷嘜操作（刷嘜完成后，將newpacket[0]置為false），然后按順序往后依次查詢MAXPACKET-1次直到newpacket[MAXPACKET-1]，假設(shè)從 newpacket[1]到 newpacket[MAXPACKET-1]的值都是false，本次輪詢結(jié)束。但下一次的輪詢就不能還從newpacket[0]開始，而是應(yīng)該從newpacket[1]，也就是下一次“輪詢”開始的起點(diǎn)，應(yīng)該是上次“輪詢”中進(jìn)行取數(shù)操作的下一個(gè)，這樣才能形成閉式的環(huán)狀接力式的“輪詢”，也只有這樣才能保證是按順序取數(shù)操作。

代碼的實(shí)現(xiàn)如下：

以上對(duì)噴碼控制器是如何與數(shù)據(jù)采集器通信、如何對(duì)棉包動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集在接口方式和原理上做了一些介紹。在如何實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的排隊(duì)并按順序依次處理方面做了一些探究和介紹，采用這種對(duì)數(shù)組閉式的環(huán)狀接力式“輪詢”方法，實(shí)現(xiàn)了按順序依次取數(shù)操作。☆

“十二五”國(guó)家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目（2015BAD19B04）棉花產(chǎn)后增值關(guān)鍵技術(shù)裝備研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化示范