基于dsp的指紋生物特征識別系統(tǒng)的設(shè)計課程設(shè)計說明書(文件)
【正文】 存儲空間。由于該模塊板必須具有完全獨立運行指紋圖像檢測、特征提取、特征提取和特征模板存儲等程序，綜合各個方面因素因此采用了 TI 公司的 DSP 處理 器 TMS320VC5402 。系統(tǒng)采用的是美國Veridi 公司的 FPS200 固態(tài)指紋感器作為圖像采集電路的核心器件。提供二三種接口方式：標(biāo)準(zhǔn) 8位微處理器總線、集成高速 USB 接口、串行外設(shè)接口 SPI。每次捕捉每行圖像后，在該內(nèi)的每個傳感單元內(nèi)就有待數(shù)字化的電容值。 將上次結(jié)果送至緩沖區(qū)FSP 200 初始化開始采集圖像將最后一次 A /D 轉(zhuǎn)換結(jié)果送至輸出緩沖區(qū)讀輸出緩沖區(qū)數(shù)據(jù)讀最后一個傳感器單元的值山東建筑大學(xué)信電學(xué)院課程設(shè)計說明書 10 FPS 的 SPI 采用從方式連接如圖 33所示 F P S 2 0 0M I S OM O S IS C L K/ S C S/ I N T RD S PB D R 1B D X 1B C L K X 1B F S X 1/ I N T 0 圖 33 DSP 存儲空間擴(kuò)展 由 于 DSP 本身所帶的數(shù)據(jù)存儲器只有 16kB 的 DARAM 程序存儲器 ,也只有4kB 的 ROM。由于 DSP 的數(shù)據(jù)尋址空間只有 64 16bits， 在對數(shù)據(jù)空間操作時 DSP 的地址線 A16A19 將處理高阻狀態(tài)，因此無法直接對512k 16bits 的數(shù)據(jù)空間進(jìn)行操作將 128k 16bits 的 SRAM 劃分給數(shù)據(jù)空間，將剩下的 384k 16bits 的 SRAM 和全部 512k 16bits 的 Flash 劃分給程序存儲空間。該芯片已包含了 2 個 RS322 電平轉(zhuǎn)換器 ， 這樣就不再需要 MAX7128 進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換，利用 DSP 的 McBSP0 端口與 MAX7128 互聯(lián) DSP 的發(fā)送時鐘信號 (BCLKX0) 作為 MAX7128 的串行時鐘輸入，發(fā)送幀同步脈沖信號 (BFSX0)作為 MAX3111 的片選信號 (CS)。 連接 DSP 的 /INT2 管腳使用中斷方法對該兩個按鈕進(jìn)行編山東建筑大學(xué)信電學(xué)院課程設(shè)計說明書 15 程 。 Flash 以及 SRAM 的地址線A[15..17]直接由 DSP 的地址線 Addr[15..17] 控制，但是要禁止用戶訪問程序空間的高 128kB 的空間，即發(fā) e0000hfffffh 的地址空間。 if (not DSP_DS) and DSP_A15 then % 產(chǎn)生 SRAM 的片選信號 % SRAM_CE = DSP_DS 。 SRAM_A18 = not DSP_DS 。 % 產(chǎn)生 Flash 的地址信號 % FLASH_A15 = DSP_A15 。 % 產(chǎn)生 SRAM 的地址信號 % SRAM_A15 = DSP_A15。 % 禁止訪問 SRAM 的高 128KB 的地址空間 % if DSP_A17 and DSP_A18 and (not DSP_PS) then SRAM_CE = not DSP_PS。 為兼容不同的應(yīng) 用系統(tǒng) VC5402 共提供了 5 種不同的引導(dǎo)方法 (1) 主機(jī)接口 HPI 自舉引導(dǎo)方式需執(zhí)行的程序代碼 ， 通過 HPI 由外部主處理器加載至片內(nèi)存儲器中 (2) 8 位并行 EEPROM 自舉引導(dǎo)方式 (3) 8 位或 16 位并行自舉引導(dǎo)方式自舉引導(dǎo)程序通過外部并行接口總線讀取存放于數(shù)據(jù)存儲空間中的 ,自舉表自舉表的內(nèi)容包括欲加載的各段代碼 ,各代碼段長度 ,各代碼段存放的目標(biāo)地址程序入口地址以及其他配置信息 . (4) 8 位或 16 位標(biāo)準(zhǔn)串行自舉引導(dǎo)方式 (5) 8 位或 16 位 I/O 口自舉引導(dǎo)方式我們采用了第 3 種 引導(dǎo)方式 ,即 16 位并行自舉引導(dǎo)模塊中將 DSP 設(shè)置為微控制器工作方式 (即將 MP/MC 引腳置高 ). 這樣 DSP 復(fù)位后程序就從外部 Flash 的 FF80H 地址開始運行在 FF80H 處有一條跳轉(zhuǎn)到 Init 程序的指令 ,這樣便開始運行用戶自己編寫的 Init 程序 .我們所編寫 Init 程序主要完成程序搬運和模塊板初始化過程程序搬運過程就是將存放在 Flash 中 .用戶程序搬運到利用 SRAM 所擴(kuò)展的程序空間初始化過程就是完成山東建筑大學(xué)信電學(xué)院課程設(shè)計說明書 20 對整個模塊板的硬件初始化 ,最后在初始化結(jié)束后從用戶程序的起始處開始執(zhí)行 ,等待用戶的中斷操 作或指紋檢測中斷或串口通信中斷或小鍵盤中斷。采集完一幀指紋圖像后由 CPLD 通知 DSP 進(jìn)入數(shù)據(jù)處理階段。 圖 36 系統(tǒng)初始化 采集指紋 合格？ 指紋處理（圖像處理） 輸 出 數(shù) 據(jù) 到USB PC 機(jī) 山東建筑大學(xué)信電學(xué)院課程設(shè)計說明書 21 總結(jié)與致謝 本次設(shè)計 DSP 課程設(shè)計實驗采用 FPS200 指紋檢測芯片采集指紋圖像，使用DSP TMS320VC5402 高速芯片處理指紋的數(shù)字圖像，提取指紋特征進(jìn)行指紋特征匹配等工作。在此我向老師致以崇高的敬意和衷心的感謝！ 山東建筑大學(xué)信電學(xué)院課程設(shè)計說明書 22 參考文獻(xiàn) [1] 汪安民 .DSP 嵌入式系統(tǒng)開發(fā)典型案例 [M].北京 :人民郵電出版社 ,20xx. [2] 張衛(wèi)寧 .TMS320C20xx 系列 DSPs 原理與應(yīng)用 [M].北京 :國防工業(yè)出版社 ,20xx. [3] Mark 著 .劉元安等譯 .電磁兼容和印刷電路板 理論、設(shè)計和布線 [M]. 北京 :人民郵電出版社 [M],20xx. [4]關(guān)華等 .Techniques and Applications of DSP Chips，濟(jì)南
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