基于dsp的指紋生物特征識(shí)別系統(tǒng)的設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)(完整版)
【正文】 ........ 4 指紋采集與指紋圖像處理方法 .................................. 4 詳細(xì)設(shè)計(jì) ......................................................... 6 硬件設(shè)計(jì) .................................................... 6 DSP 處理器與 FPS200 指紋檢測(cè)芯片相連 ................... 9 DSP 存儲(chǔ)空間擴(kuò)展 ...................................... 10 擴(kuò)展串行通 信口 ........................................ 13 其他電路設(shè)計(jì) .......................................... 14 ................................................... 17 總結(jié)與致謝 ......................................................... 21 參考文獻(xiàn) ........................................................... 22 附 錄 .............................................................. 22 山東建筑大學(xué)信電學(xué)院課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 2 摘 要 指紋識(shí)別技術(shù)通過(guò)分析指紋的局部特征，從中抽取詳盡的特征點(diǎn)，從而可靠地確認(rèn)個(gè)人身份。 在指紋檢測(cè)與處理過(guò)程中有一個(gè)非常重要的問(wèn)題 ， 就是依賴(lài)計(jì)算機(jī)來(lái)處理指紋特征還是依賴(lài)于嵌入式平臺(tái) 。圖中的學(xué)習(xí)模塊負(fù)責(zé)采集用戶(hù)指紋數(shù)據(jù)，對(duì) 指 紋圖像進(jìn)行預(yù)處理，提取這些指紋的特征，作為將來(lái)的比對(duì)模板存人數(shù)據(jù)庫(kù)。 取像設(shè)備 光學(xué)取像設(shè)備 半導(dǎo)體指紋傳感器 超聲波掃描 體積 大 小，比手指略大 中 耐用性 非常耐用 好 一般 成像能力 對(duì)汗多臟的手指成像模糊 手指上有汗?jié)n污垢不能成像 非常好 功耗 高 低 高 成本 高 低 很高 指紋鑒定過(guò)程的第一個(gè)階段是指紋圖像的采集階段，也就是指紋模板的錄 A階段。本系統(tǒng)采用一種用 Gabor 濾波與方向?yàn)V波結(jié)合對(duì)圖像進(jìn)行增強(qiáng)的方法該方法結(jié)合Gabor 濾波器善下分離粘連脊線和方向?yàn)V波器善于連接斷裂接線的特點(diǎn)，能夠?qū)Φ唾|(zhì)量的指紋圖像進(jìn)行有效的增強(qiáng)。其采用程序空間與數(shù)據(jù)空間完全獨(dú)立的哈佛總線結(jié)構(gòu)．指令的執(zhí)行采用流水線結(jié)構(gòu)，內(nèi)部有一到多個(gè)處理內(nèi)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。由于該模塊板必須具有完全獨(dú)立運(yùn)行指紋圖像檢測(cè)、特征提取、特征提取和特征模板存儲(chǔ)等程序，綜合各個(gè)方面因素因此采用了 TI 公司的 DSP 處理 器 TMS320VC5402 。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。 將上次結(jié)果送至緩沖區(qū)FSP 200 初始化開(kāi)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(gè)傳感器單元的值山東建筑大學(xué)信電學(xué)院課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 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(chǔ)空間擴(kuò)展 由 于 DSP 本身所帶的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器只有 16kB 的 DARAM 程序存儲(chǔ)器 ,也只有4kB 的 ROM。該芯片已包含了 2 個(gè) 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(shí)鐘信號(hào) (BCLKX0) 作為 MAX7128 的串行時(shí)鐘輸入，發(fā)送幀同步脈沖信號(hào) (BFSX0)作為 MAX3111 的片選信號(hào) (CS)。 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(hù)訪問(wèn)程序空間的高 128kB 的空間，即發(fā) e0000hfffffh 的地址空間。 SRAM_A18 = not DSP_DS 。 % 產(chǎn)生 SRAM 的地址信號(hào) % SRAM_A15 = DSP_A15。 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(guò) HPI 由外部主處理器加載至片內(nèi)存儲(chǔ)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(guò)外部并行接口總線讀取存放于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)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(zhǎng)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(kāi)始運(yùn)行在 FF80H 處有一條跳轉(zhuǎn)到 Init 程序的指令 ,這樣便開(kāi)始運(yùn)行用戶(hù)自己編寫(xiě)的 Init 程序 .我們所編寫(xiě) Init 程序主要完成程序搬運(yùn)和模塊板初始化過(guò)程程序搬運(yùn)過(guò)程就是將存放在 Flas
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