基于dsp的指纹识别系统

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二、系统硬件设计
1、需求分析(）
2、系统整体结构（） 3、硬件选择（） 4、电路原理图（）
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需求分析
(）
一个优秀的指纹识别系统：
(1)应具有快速便捷的实时图像输入设备
为了满足该条件，硬件电路中应该具有处理指纹采集与 识别的部分，设计时可以考虑按压式和滑动式这两种常见的 实现方式。
(2)因识别算法复杂度大, 应具有处理复杂运算的
能力; 同时，因识别过程运算量大, 应具有快速运算 的能力以满足实时性的要求。
为了满足该条件，硬件电路设计时主芯片应该选择专用的
数字信号处理芯片，结合所学，TI公司的一系列数字信号处 理器（DSP）芯片可供考虑。
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硬件电路设计分析
(3)因指纹图像数据量大,应具有处理大数据量的
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TMS320VC5402芯片简介
TMS320VC5402芯片是一款超低功耗、高性能的16位定点DSP
芯片。能够完全满足指纹识别运算量大、运算复杂、快速的要求。
芯片特性：
1、具有三条16位独立的数据总线和一条程序总线 的增强 型 多总线结构。
2、4K*16片上ROM，可配置成程序/数据空间
课题演示 基于DSP的指纹识别系统
组长： 小组成员：
2014
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目录
CONTENTS
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一、概述
二、硬件电路设计
1、需求分析
2、硬件整体结构
3、硬件选择
4、电路原理图
三、软件设计
1、指纹识别算法流程
2、指纹识别程序框图
3、指纹识别算法实现
4、指纹识别调试
四、总结
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一、概述
3、16K*16片上双存取的RAM
4、具有符合IEEE1149.1标准的在片仿真接口JTAG
5、在3.3V电源(1.8V的核)下，单周期定点指令执行时间为
10ns,相应的CPU运行速度100MIPS
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指纹识别传感器的选择
指纹识别包括滑动式指纹识别以及按压式指纹识别。滑动式 指纹识别是指滑动过程中手指移动的速度和力度会影响图像采 集。滑动一次，图像仅被采集一次，而按压式指纹识别只需轻 轻放置手指，按压（置放）一次手指，传感器就会采集多次图 像，可见理论上按压式指纹识别率会更高，同时考虑到人的使 用习惯和指纹识别系统的正确识别率，滑动式指纹识别无疑是 最好的选择，当然其所需要的成本也会高些。
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1.课题背景
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当今社会，电子设备和保密
机构对更安全、更方便的身份认证
和访问控制的需求变得越来越紧迫。
传统的机械钥匙、“口令＋密
码”以及智能卡等的保护措施存在 着丢失、遗忘、复制及被盗用的隐 患
以电子商务、电子银行的安全
认证为例，他人假冒当事人上网采 购所造成的欺诈案越来越多，并有 孩子冒充家长上网采购的案例。
富士通公司推出的新一代MBF200固态指纹传感器是一个理想 的接触式指纹认证的设备。它是一款专为嵌入式系统设计的高 性能、低功耗、低价格指纹传感器，自带简单的微处理器接口， 可方便集成到各种应用中去 专利性的表面处理工艺可防止芯片 化伤、抗腐蚀、抗磨损 500DPI的高分辨率可兼容决大多数指纹 应用标准 可输出低噪声的清晰图象满足精确识别的需要 提供开 发包帮助用户迅速完成应用系统设计内置8位A/D，可直接输出 数字化图象信号。
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硬件整体结构 （）
数
据
接
USB
口
扩
展
电源、时钟、 JTAG仿真调试模块 复位模块
MCU
CPLD
指纹采集 传感器
FLASH SRAM 存储器
液晶屏显示
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主硬件选择及方案 （）
1、MCU
2、指纹采集传感器 3、电源 4、复位电路 5、存储器扩展 6、LCD显示模块
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MBF200固态传感器特点
高分辨率
硬度大
256×300阵列
坚固耐用的表面工艺
1.28cm×1.50cm传感面积 异常坚固的表面涂层
500DPI分辨率
方便集成
低功耗
电容感应固态传感器
工作模式：35mA
标准CMOS工艺
待命模式：20uA
USB、MCU、SPI三个总线
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（）
科学技术的发展日新月异，但信息安全问题却一直
没有改善，甚至于愈演愈烈。
总所周知，每个人的指纹具有唯一性，不可复制性，
并且更重要的是可以随身携带，所以指纹识别技术的发 展可以有效的保护个人隐私。
但是，由于一些技术难题、使得指纹识别技术并不能
走向寻常百姓家，所以在这里来和大家讨论一下该技术 就显得尤为必要。
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MCU的选择
由于考虑到以下因素：
1、指纹识别算法复杂度大，系统必须具备复杂运算的 能力。
2、识别过程运算量大，系统需具备快速运算能力，以
满足实时性的要求。
3、系统必须低功耗、稳定性高、性价比高等因素。 4、 芯片量产情况以及相关技术的成熟度。
综合考虑，选择该芯片：TMS320VC5402芯片
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2.方案优势
方便
指纹特征是“随 身携带”的，可 以不必携带大串 的钥匙。
唯一
具有惟一性和不 可复制性，不用 担心会丢失，也 不用费心去记或 更换密码。
可靠
以全球60亿人口计算， 300年内都不会有两 个相同的指纹出现。 指纹被称为“物证之 首”，安全可靠。
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3.基本流程
读取指纹
STEP1
通过指纹读取 设备读取到人 体指纹的图像， 对原始图像进 行预处理，使 之更清晰。
提取特征
STEP2
验证端采集指 纹，提取指纹 特征，建立指 纹的数字表示 特征数据 。
保存数据
STEP3
通过加密算法 进行安全传输， 将采集到的指 纹特征保存至 数据库中。
进行对比
STEP4
通过云计算将 采集指纹与数 据库指纹匹配， 计算相似度， 给出匹配结果。
15来自百度文库
CPLD可编程逻辑控制器
该芯片在DSP的控制下直接从指纹传感器中读取指纹 数据并存放到SRAM中。该芯片的作用：解决了DSP与各 种低速外设速度不协调的问题。
能力且具有较大的数据存储空间。
为满足该需求，硬件电路中必然要存在内存扩展电路， 例如数据存储器的扩展。同时还应该考虑内存的读写性 能。
(4)系统的功耗、稳定性、价格都有严格的要求。
为满足该需求，应加入复位电路、时钟电路、调试
与接口电路以及相应驱动电路。在满足高效、快速的前 提下，应优先选择低功耗的CMOS的DSP芯片。