【正文】 認的體現(xiàn)。在說明自己的科研課題來源和立題思想時，通過引用文獻說明前人工作的基礎和自己 開始接觸某一課題時，所知甚少，對文獻的積累也少，隨著課題研究工作的不斷深化，文獻閱歷不斷豐富，則文獻資料的積累越來越多，這就是 “由薄到厚 ”的過程。 （ 2）文獻檢索步驟 分析研究課題 文獻資料的篩選與引用 山東建筑大學信電學院課程設計說明書 32 9 大學 畢業(yè)設計（論文）簡明指導手冊 （ 1）文獻的篩選 文獻檢索只是利用文獻的第一步，要把 的在于要把檢索到的文獻認真地篩選、消化和吸收，只有經過這個過程，才能達到查閱文獻的真正目的 ——利用文獻。作者姓名途徑 。其他 ②二次文獻 所謂二次文獻就是將分散的原始文獻用一定規(guī)則和方法進行加工、歸 。學位論文 :指大學或研究院所的學生為了獲得高一級學位，在指導教 師指導下通過專題研究而撰寫的學術性研 （ 2）文獻資料的 科技文獻按其 三次文獻。對收集到的現(xiàn)場資料的整理 研）對象的合理性、先進性、經 題解決方案的初步探討，利用現(xiàn)場條件進行的初步驗證結果。學生在實習期間應及時把收集 報告的原始資料。 （ 4）利用信息傳遞方式，向有關部門單位發(fā)函發(fā)電，以求 幫助提供有關資料或有償索取。具體方法有： （ 1）到與課題或專業(yè)有 各種條件或因素，形成直觀的感受，以便提高到理論的高度來研究、分析，找到解決問題的關鍵所在。向實踐學習，了解與專業(yè)有關的實際知識。 （ 3）畢業(yè)設計 ( 畢業(yè)實習（課題調研） 畢業(yè)實習的目的與要求 畢業(yè)實習是學生接到畢業(yè)設計 (論文 )任務書 應到相關的單位去了解產生及現(xiàn)實狀況。 （ 2）課題應結合社會實踐和科學研究的實 （ 3）課題類型應多樣化，能使學生針對各自的情況來選擇選題，以有利于發(fā)揮學生的積極性，有利于課題的 （ 4）課題應力求有益于學生綜 （ 5）課題應具有可完成性。教務處隨 院系主任、指導教師 4 中期檢查：院制定中期檢查方案 。社會功能 畢業(yè)論文是以應用研究成果作為媒介與生產和社會實際相聯(lián)系。它是高等學校學生從事系統(tǒng)的科學研究的初步嘗試；是在指導教師指導下，對取得的科研成果的綜合表述。 （ 2）畢業(yè)論文的特點與功能 ①畢業(yè)論文的特點 畢業(yè)論文或稱學位論文是學術論文中的一種類型，具有學術性、科學性、創(chuàng)造性，即一 般學術論文的共同屬性，同時具有下列特點： 通過畢業(yè)設計教學工作，培養(yǎng)學生綜山東建筑大學信電學院課程設計說明書 24 合運用多學科理論、知識與技能，解決具有一定復雜程度的工程實際問題的能力；培養(yǎng)學生樹立正確的設計思想和掌握現(xiàn)代設計方法；培養(yǎng)學生嚴肅認真的科學態(tài)度和嚴謹求實 的工作作風；培養(yǎng)學生優(yōu)良的思維品質，強化工程實際意識；培養(yǎng)學生 山東建筑大學信電學院課程設計說明書 25 2 大學 畢業(yè)設計（論文）簡明指導手冊 勇于實踐、勇于探索和開拓創(chuàng)新的精神。畢業(yè)論文具有學術論文所共有的一般屬性，它的構成與展開嚴格按照緒論、本論、結論的思維方式，以事實為基礎，以嚴謹的推理過程為依據，得出可信的科學結論。畢業(yè)設計 (論文 )是學生畢業(yè)前的最后學習階段，是學習深化與升華的重要過程；是能力與素質培養(yǎng)的重要途徑；是學生學習、研究與實踐成果的全面總結；是學生綜合素質與實踐能力培養(yǎng)效果的全面檢驗；是學生畢業(yè)及學位資格認定的重要依據；是評價高等學校教育教學質量的重要依據。 本模塊板主要實現(xiàn)了利用 FPS200 指紋檢測芯片采集指紋圖像利用 DSP 處理器讀取并處理指紋圖像并且提取指紋特征進行指紋特征匹配等工作該模塊板分別擴展了512k16bits 的 Flash 和 SRAM 芯片通過 CPLD 芯片產生存儲器的控制信開發(fā)板上還通過 MAX3111 擴展了一個異步串口與計算機進行通信通過 CPLD 的 JTAG 接口實現(xiàn)對 CPLD 的進行編程還可通過 DSP 的 JTAG 接口對 DSP 進行調試經測 試本開發(fā)板性能穩(wěn)定達到了預定的功能本開發(fā)板的不足之處是板上擴展的異步串口速度太慢從開發(fā)板上傳輸一幅指紋圖像至 PC 機中耗時較多如果采用擴展 USB 接口與 PC 機通信的話通信效果可能會比較好。上位機調出指紋數據庫，并將提取的結果與采集的指紋數據進行比對，判斷采集的指紋是否與庫中指紋匹配，最后給出結論。在該階段 TMS320VC5402 處于空閑狀態(tài)，山東建筑大學信電學院課程設計說明書 19 CPLD 占用數據總線，將數據直接存儲到圖像 RAM 中。 end。 SRAM_A18 = DSP_A18。 FLASH_A18 = DSP_A18 。 % 產生 FLASH 的片選信號 % FLASH_CE = DSP_A19 。 SRAM_A17 = not DSP_DS 。 %產生 Flash 和 SRAM 的寫信號 % FLASH_SRAM_WE = DSP_MSTRB or DSP_RW。其電路圖分別如下所示 圖 37電源電路 ： 圖 38 時鐘電路 山東建筑大學信電學院課程設計說明書 14 圖 39 JTAG 電路 圖 310 復位電路 山東建筑大學信電學院課程設計說明書 15 識別過程及軟件實現(xiàn)；邏輯功能實現(xiàn)； CPLD 譯碼電路功能實現(xiàn) 我們通過 MAX7128CPLD 芯片實現(xiàn)對存儲器芯片和鍵盤按鈕進行控制，鍵盤按鍵按鈕信號通過一個與運算產生中斷信號 ,Flash 及 SRAM 的讀信號通過 DSP 的 /MSTRB 與R/W 信號進行或運算得到 Flash 及 SRAM 的寫信號 ,通過 DSP的 R/W 信號的非運算后再與 /MSTRB 進行或運算得到在選中程序存儲器時片選信號， Flash 和 SRAM 芯片的片選信號由 A19 產生。 DSP 在對數據空間操作時當標志位 OVLY 為 1 時，系統(tǒng)把低 32kB 的尋址空間映射到片內 DARAM 和 ROM 中，外部擴展的數據空間若地址在 0000h~7FFFh 范圍內的則無法操作，再把外擴的 128k 16bits 的數據空間分成 4 頁分時影射到 8000h~ffffh 的地址空間中，即高32kB 的數據空間如圖 34所示。 我們所采集的一幅原始指紋圖像就有 75kB ，再加上指紋處理所需的數據空間以及運行和存儲程序所需的程序空間，芯片上所帶空間無法符合使用要求，必須擴展數據存儲器和程序存儲器。因此通過改變放電電流大小和放電時間就可以改變 FPS200的靈敏度。圖像傳輸速度分別為 30 幀／ s、 13幀／ s、 10 賴 /s. FPS200 芯片由 256 列和 300 行電容陣列組成，芯片內設計有兩個采樣保持電路用于指紋圖像的采集。芯片適用于更復雜的指紋和更惡劣的氣候條件。該芯片的主要特征有最高頻率 100MHz ，性價比極高，它含 4k 16bits 片內 ROM 16k 16bits 、片內 DARAM 6 個 DMA 通道、 2 個 McBSP、 2 個 Timer， 外部程序空間可擴展到 1M16bits ，可工作在 3 種低功耗方式 (IDLE1 IDLE2 IDLE3)。 CPI 是由一種被 IEEE 認定的標準硬件描述語言 VHDL(VHDL 主要用于描述數字系統(tǒng)的結構、行為、功能和接口 )實現(xiàn)的。片內有 8條總線、片上存 儲器和片上外圍電路等硬件，并且有高度專業(yè)化的指令系統(tǒng) .MSC5402 直接數據尋址空間為 64kB，程序空間尋址能力可達 1 MB，但是通過程序空間來擴展數據空間將FPS200 CPLD7128 芯片 DSP TMS320VC5402 SRAM USB CH375 采集圖像 圖像處理芯片 FLASH 山東建筑大學信電學院課程設計說明書 5 影響系統(tǒng)處理速度。經過以上幾個步驟，系統(tǒng)便完成對指紋圖像的處理過程，得到最終模板。完成圖像增強后．第二步是對圖像進行二值化處理。在采集指紋圖像的過程中，由于采集環(huán)境，皮膚表面的性質，采集設備的差異等各種因素的影響，采集的圖像會不同程度的受到各種噪聲的干擾，從而影響了采集圖像的質量。為了初步確定圖像預處理方法，我們必須首先了解指紋傳感器獲得的圖像的尺寸和質量。光學采集受外界干擾小、采集精度較高，但是數據量較大，因此處理時問較長。而識別模塊則負責采集和處理指紋圖像，在提取特征后與數據庫中的指紋模板進行比對，然后判斷是否匹配．得出結論。板上提供了 2 個 JTAG 接口，一個為 10 芯的 JTAG 接口用于對 CPLD 芯片進行編程，另一個為 14 芯的 JTAG 接口用于對 DSP 芯片進行調試該開發(fā)板外接 +5V 的電壓用戶可以直接使用也可以進行二次開發(fā)。實驗結果表明．系統(tǒng)指紋采集效率高 ，識別速度快，識別結果準確可靠；該系統(tǒng)性能穩(wěn)定．實用性強，應用范圍廣泛。針對指紋的唯一性和終身不變性的特點．提出了一種基于 FPS200 固態(tài)指紋傳感器和TMS320VC5402 DSP 芯片的快速指紋識別系統(tǒng)，促使指紋識別設備向小型化、嵌入式、自動化方向發(fā)展；對系統(tǒng)的組成原理、指紋采集和指紋圖像處理力法進行了分析；結合FPS200 和 TMS320VC5402 芯片的特性，對系統(tǒng)硬件核心和圖像采集電路做了詳細介紹，并給出系統(tǒng)硬件設計方案、軟件設計流程 。本文所述的是基于研制一款低成本的用于指紋檢測與處理的模塊板，在該板上使用 TI 公司低成本的 DSP 處理器 VC5402 板上分別擴展了 512kB 的程序存儲器和數據存儲器，開發(fā)板提供了一個異步串口與計算機進行通信。圖中的學習模塊負責采集用戶指紋數據，對 指紋圖像進行預處 理，提取這些指紋的特征，作為將來的比對模板存人數據庫。光學采集器采集指紋是通過把手指 沾上油墨后按在白紙上，然后用攝像機把圖像轉換為電信號。指紋鑒定過程的第一個階段是指紋圖像的采集階段，也就是指紋模板的錄 A階段。常見的指紋圖像處理包括濾波增強、二值化、細化、提取特征點四個步驟。本系統(tǒng)采用一種用 Gabor 濾波與方向濾波結合對圖像進行增強的方法該方法結合 Gabor 濾波器善下分離粘連脊線和方向濾波器善于連接斷裂接線的特點，能夠對低質量的指紋圖像進行有效的增強。最后一步則是紋路特征點的提取，在特征提取階段，選擇脊線端點和分歧點作為特征點，記錄每 特征點的類別、位置和方向信息 ，從而得到特征點 (特征模板 )。其采用程序空間與數據空間完全獨立的哈佛總線結構．指令的執(zhí)行采用流水線結構，內部有一到多個處理內核，帶有片上硬件乘法器，指令執(zhí)行速度最快為幾十納秒，處理能力為 100 MIPS。由于 DSP 外部最多支持擴展 32 k 數據空間．但是我們實際擴展了 512 k 的SRAM，因此 SRAM 的 A17 地址線由 DSP 通過 CPLD 中的邏輯電路來控制，由此來選擇使用SRAM 的高地址段 256 k 存儲空間或者地址段 256 k 存儲空間，這樣既符合 DSP 的外擴空間要求，又使系統(tǒng)增加了更多的數據存儲空間。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：標準 8 位微處理器總線、集成高速 USB 接口、串行外設接口 SPI。每次捕捉每行圖 像后，在該內的每個傳感單元內就有待數字化的電容值。 將上次結果送至緩沖區(qū)FSP 200 初始化開始采集圖像將最后一次 A /D 轉換結果送至輸出緩沖區(qū)讀輸出緩沖區(qū)數據讀最后一個傳感器單元的值山東建筑大學信電學院課程設計說明書 7 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 山東建筑大學信電學院課程設計說明書 8 DSP 存儲空間擴展 由于 DSP 本身所帶的數據存儲器只有 16kB 的 DARAM 程序存儲器 ,也只有 4kB 的ROM。由于 DSP 的數據尋址空間只有 64 16bits， 在對數據空間操作時 DSP 的地址線 A16A19 將處理高阻狀態(tài)，因此無法直接山東建筑大學信電學院課程設計說明書 9 對 512k 16bits 的數據空間進行操作將 128k 16bits 的 SRAM 劃分給數據空間，將剩 下的 384k 16bits 的 SRAM 和全部 512k 16bits 的 Flash 劃分給程序存儲空間。 BDX0 與 DIN 連接作為發(fā)送數據線， BDR0 與 DOUT 連接作為接收數據線， MAX7128 的 TX 與 T1IN 連接， RX 與 R1OUT 連接以便利用其片內的轉換器實現(xiàn) UAR