指纹识别系统

指纹识别系统Companynumber：【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998图1- 指纹图像解决是整个指纹识别过程的核心。常见的指纹图像解决涉及滤波增强值化、细化、提取特性点四个环节纹图像的过程中，由于采集环境，皮肤表面的性质设备的差别等多个因素的影响，采集的图像会不同程度的受到多个噪声的干扰图像的质量。因此实际的指纹图像首先通过一种滤波增强来改善图像的质量，恢复脊线的性能和其它指纹识别技术的好坏取决于输入指纹图像质量的好坏。本系统采用一种用Gabor滤波与方向滤波结合对图像进行增强的办法该办法结合Gabor滤波器善下分离粘连脊线和方向滤波器善于连接断裂接线的特点，能够对低质量根据上述指纹识别预解决算法,通过的模拟功效,实现了指纹识别预解决的DSP解决,成了DSP图3-系统的核心解决单元是TI公司推出的高性能数字信号解决器TMS20VC5402含有精度高、灵活性太、可靠性高、时分复用等特点。其采用程序空间与数据空间完全独立的哈佛总线构造．指令的执行采用流水线构造，内部有一到多个解决内核，带有片上硬件乘法器，指令执行速度最快为几十纳秒，解决能力为100MIPS8条总线储器和片上外围电路等硬件，并且有高度专业化的指令系统.MSC5402直接数据寻址空间为64kB间寻址能力可达1MB过程序空间来扩展数据空间将影响系统解决速度。但是MTS320VC5402在实际使用过程中，程序和数据的一次持续解决普通都不会超出64KB驻TMS320VC5402内16kB空间l～2kB7～8kB的空间调用所需的程序，程序在片内的执行速度要比片外的快许多，通来回到程序，就能实现程序的全速运行。数据空间能够通过CPLD片选来进行扩。由于DSP外部最多支持扩展32k数据空间．但是我们实际扩展了择使用SRAM的高地址段32k存储空间或者地址段32k存储空间这样既符合DSP的外扩空间规定，又使系统增加了更多的数据存储间CPI是由一种被IEEE认定的原则硬件描述语言VHDL(VHDL重要用于描述数字系统的构造、行为)实现的。在系统终端我们选用LCM液晶显示模块显示需要的指纹图像和数据成果。要显示的图像或数据先由DSP存人缓冲器，再由LCM读取，这样能够避免了由于DSP和LCM读写速度不匹配而发生错误于该模块板必须含有完全独立运行指纹图像检测;特性提取;特性提取和特性模板存储等程序综合各个方面因素因此采用了TI公司的DSP解决器该芯片的重要特性有最高频率100MHz性价比极高它含4k16bits片内ROM16k16bits片内DARAM6个DMA通道2个McBSP2个Timer外部程序空间可扩展到1M16bits可工作在3种低功耗方式(IDLE1IDLE3)本设计中为该解决器分别扩展了512k16bits的Flash和SRAM各1片使用Altera公司的CPLD芯片EPM3032A为Flash和SRAM等产生部分控制信号运用MAX3111为DSP扩展一种与机通信的异步串口指纹检测芯片采用Veridicom公司的FPS200美国Veridicom公司的FPS200固态指纹感器作为图像采集电和放电时间就能够变化FPS200的敏捷度。整个图像采集流程网如网3-2图3-DSP解决器与FPS200指纹检测芯片相指纹检测芯片采用了Veridicom公司的电容式指纹传感器该芯片提供了3种可供选择的➓口分别为USBSPI和并行➓口使用了➓口与DSP的McBSP1互联DSP解决器的➓口为高速全双工多通道缓➓口每个McBSP➓口包含6个管脚引线分别为BCLKX(传送参考时钟)BDX(传送数据)BFSX(传送帧同时信号)BCLKR(➓受参考时钟)BDR(➓受数据)和BFSR(➓受帧同时信号在与FPS200的SPI➓口互联时DSP解决器采用主方式FPS的SPI采用从方式连➓如图3-3所示图3-DSP由于DSP本身所带的数据存储器只有16kB的DARAM程序存储器也只有4kB的ROM我们所采集的一幅原始指纹图像就有75kB再加上指纹解决所需的数据空间以及运行和存储程序所需的程序空间了512k16bits的Flash芯片用于存储指纹解决程序和指纹特性模板另外还扩展了512k16bits的需的临时数据所需空间Flash与SRAM的D[0..15]以及A[0..14]总线直➓与DSP的Data[0..15]以及Add[0..14]相连另外的/WE/OE/CE和A[15..18]等信号线的控制信号将通过CPLD产生对应的译码信号如所示CPLD所产生的译码逻辑将在背面加以阐明由于DSP的数据寻址空间只有6416bits在对数据空间操作时DSP的地址线A16-A19将解决高阻状态，因此无法直➓对512k16bits的数据空间进行操作将128k16bits的SRAM划分给数据空间将剩余的384k16bits的SRAM和全部512k16bits的Flash划分给程序存储空间DSP在对数据空间操作时当标志位为1系统✃低32kB的寻址空间映射到片内DARAM和ROM范畴内的则无法操作再✃外扩的128k16bits的数据空间分成页分时影射到8000h~ffffh的地址空间中即高32kB的数据空间如图3-其中高32k的空间可通过页面切换共4个页面总共有的数据空间外部程序间共有896kB寻址空间为图3-扩DSP所提供的McBSP的➓口为高速全双工的串口与ax3111来实现操作方式的转换该芯片已包含了2个RS322电平转换器这样就不再需要MAX232行电平转换运用DSP的McBSP0端口与MAX3111互联DSP的发送时钟信号(BCLKX0)作为MAX3111的串行时钟输入发送帧同时脉冲信号(BFSX0)作为MAX3111的片选信号BDX0与DIN连➓作为发送数据线BDR0与连➓作为➓受数据线MAX3111的TX与T1IN连➓RX与连➓方便运用其片内的转换器实现UART到RS-232电平的转换的中断信号(IRQ)与DSP的外部中断相连连线如图3-5图3-其它电路除以上功效模块外再就以下几点作简要阐明整个模块板采用单一电源供电经电源调节模块TPS767D318输出+电压模块板中全部芯片均采用电压DSP的核心电压采用板中通过IO口HD0扩展了两个功效按钮两个均采用低电平触发方式两个按钮连线通过或门功效生一种中断信号连➓DSP的管脚使用中断办法对该两个按钮进行编程模块板中提供了一种10芯➓口用于对CPLD芯片进行编程板中还提供了一种14芯的JTAG➓口用以对进行调试模块板中使用3分别连到DSP的CLKMD1CLKMD2和CLKMD3管脚用于设立DSP的倍频的倍数。其电路图分别以下所示图3-6电源电：图3-7时钟电图3-8JTAG电图3-9复位电.软件识别过程及软件实现；逻辑功效实现；CPLD译码电路功效我们通过芯片实现对存储器芯片和键盘按钮进行控制键盘按键按钮信号通过产生中断信号Flash及SRAM的读信号通过DSP的/MSTRB与R/W信号进行或运算得到Flash及SRAM的写信号通过DSP的R/W信号的非运算后再与/MSTRB进行或运算得到在选中程序存储器时片选信和SRAM芯片的片选信号由A19产生以及SRAM的地址线A[15..18]直➓由DSP的地址线但✁要严禁顾客访问程序空间的高128kB的空间即发e0000h-fffffh的数据空间时通过分时换页方式提供应顾客这时系统通过DSP中HD5以及产生换页信号通过Altera公司的QuartusII系统运用CPLD的➓口对EPM3032A进行编程下列✁采用AHDL硬件描述语言对逻辑功效的阐%产生键盘中断信号%DSP_INT2=KEY1andKEY2;%产生Flash和SRAM的读信号FLASH_SRAM_OEDSP_MSTRBor(notDSP_RW)%产生Flash和SRAM的写信号%FLASH_SRAM_WE=DSP_MSTRBorif(notDSP_DS)andDSP_A15生SRAM的片选信号%SRAM_CE=DSP_DS;%产生SRAM的选页信号SRAM_A15=DSP_HD5;SRAM_A16=DSP_HD6;SRAM_A17=notDSP_DS;SRAM_A18=notDSP_DSendifnotDSP_PS生SRAM的片选信号%SRAM_CE=notDSP_A19;%产生FLASH的片选信号FLASH_CE=DSP_A19%产生Flash的地址信号FLASH_A15=DSP_A15;FLASH_A16=DSP_A16;FLASH_A17=DSP_A17;FLASH_A18=DSP_A18%产生SRAM的地址信号SRAM_A15=DSP_A15;SRAM_A16=SRAM_A17=SRAM_A18=禁访问SRAM的高128KB的地址空ifDSP_A17andDSP_A18and(notDSP_PS)thenSRAM_CE=notDSP_PS;endif;endif;为兼容不同的应用系统VC5402共提供了5种不同的引导办主机➓口自举引导方式需执行的程序代码通过HPI由外部主解决器加载至片内存储8位并行EEPROM自举引导8位或8位或16位原则串行自举引导8位或16位I/O口自举引导方式我们采用了第3种引导方式即位并行自举引导模块中将DSP设立为微控制器工作方式(即将MP/MC引脚置高这样DSP复位后程序就从外部Flash的FF80H地址开始运行在FF80H处有一条跳转到Init程序的指令这样便开始运行顾客自己编写的Init化结束后从顾客程序的起始处开始执行等待顾客的中断操作或指纹检测串口通信中断或小键盘图3-系统重要程序流程图如图10所示。系统上电时TMS3