一维条形码Code128的编码与生成

近期疫情形势还是比较严峻的，在此向奋战在一线的医务工作者致敬！武汉加油，全国加油！

最近笔者接了一个项目需要生成条形码并给出配套的解码程序，研究了几个小时以后有了一定成果，记录一下@[email protected]

Code128条码编码规则

CODE128条码应该来说是应用比较广泛的一类条码编码，由于其可以表示0~127的数据故称为Code128。事实上Code128分为3类：128A、128B、128C，其特性如下

类型	特性
Code128A	大写字符、数字、标点、控制符
Code128B	大小写字符、数字、标点
Code128C	纯数字

笔者在项目中选择了Code128A类型的编码。事实上无论是128A还是128B、128C，其编码规则都是一致的，有如下几部分

前空白	起始位	数据	校验位	结束位	后空白

以下给以详细介绍

前后空白

前后空白的规定比较松，只需最小宽度为10倍单位宽度即可，（注：单位宽度就是宽度为1的条纹宽度），当然空白越大越容易识别，对于某些识别程序而言判别机制做得较差，即使留出10倍宽度也经常无法识别，因此在工业现场或其他应用场合须做一定量的测试。

起始位

起始位是条码能见部分的开始，也是区分3种编码的主要方式。

码制	起始位[黑 白 黑 白 黑 白]
Code128A	2，1，1，4，1，2
Code128B	2，1，1，2，1，4
Code128C	2，1，1，2，3，2

例如

该条码起始位为2黑、1白、1黑、4白、1黑、2白，也就是说这是一个Code128A条码。

数据

数据区较为有意思，因为其与ASCII字符集中的可见字符是一一映射的，因此似曾相识。以下给出部分

数据 [黑 白 黑 白 黑 白]	Code128A	Code128B	Code128C
2,1,2,2,2,2	空格		00
2,2,2,1,2,2	!		01
2,2,2,2,2,1	"		02
1,2,1,2,2,3	#		03
1,2,1,3,2,2	$		04
1,3,1,2,2,2	%		05

我们需要注意的是，Code128A的字符集以“空格”打头，这是ASCII字符集的第一个可见字符，但是在Code128B中，该字符不是有效字符，在Code128C中代表了两位数00。

因此从ASCII字符到Code128字符需要减去32

校验位

校验位采用校验和模103的方式，如下表示

$C=(\sum i\cdot N) mod\, 103$C=(∑i⋅N)mod103
其中$N$N为该位数据的值，由前面介绍可知，N位其ASCII码值-32。
特别地数据头值如下

START A	103
START B	104
START C	105

例如计算Code128A型，数据位“0123”的校验码
$C = [103 + 1 \times(\'0\'-32)+2\times (\'1\'-32)+3\times (\'2\'-32)+4 \times(\'3\'-32)]mod\,103\\=[103 + 1 \times(48-32)+2\times (49-32)+3\times (50-32)+4 \times(51-32)]mod\,103\\ =[103 + 1 \times 16+2\times 17+3\times18+4 \times19]mod\,103 = 77$C=[103+1×(′0′−32)+2×(′1′−32)+3×(′2′−32)+4×(′3′−32)]mod103=[103+1×(48−32)+2×(49−32)+3×(50−32)+4×(51−32)]mod103=[103+1×16+2×17+3×18+4×19]mod103=77
因此校验位为77

结束位

结束位是固定的

结束位	2， 3， 3， 1， 1， 1，2

这是一串7位数，这能够让最后一条为黑色

条码高度

为了保证识别效果，条码高度有一定要求，高度一般在条码总长的15%或者至少6.35mm，这个要求也比较宽松，当然随着识别距离的增加适当增加高度是有必要的。

实验结果

根据上述规则编写了一个测试代码，代码运行在STM32H750平台，使用FATFS将指定条码生成并保存为一个PDF文件，文件可以在PC上的打开查阅，结果如下。

生成的PDF使用Chrome顺利打开，条码使用手机QQ扫码识别成功。