基于A(yíng)RM9處理器的嵌入式指紋識別系統設計

摘要： 為了適應指紋采集傳感器件和指紋識別系統向著(zhù)小型化和嵌入式方向發(fā)展的需要，文中提出了一種基于ARM9處理器架構的CPU芯片S3C2440A的嵌入式指紋識別系統（指紋識別系統是一個(gè)典型的模式識別系統，包括指紋圖像獲取、處理、特征提取和比對等模塊。）設計方案，同時(shí)對該指紋識別系統的硬件架構進(jìn)行了說(shuō)明。該方案具有結構簡(jiǎn)單、可擴展性和移植性強等諸多優(yōu)點(diǎn)。

0 引言

指紋鑒定是人身識別最重要的手段之一， 指紋自動(dòng)識別系統給指紋鑒定工作提供了一個(gè)新的平臺， 并使指紋自動(dòng)識別系統在身份認證方面具有更廣闊的前景。目前， 自動(dòng)指紋識別系統一般都是聯(lián)機的， 大多數系統都選用指紋傳感器來(lái)采集， 并以計算機(PC) 作為主機來(lái)處理， 從而對指紋進(jìn)行匹配。而本文提出的基于ARM9的嵌入式指紋識別系統則是把采集和處理集于一身的獨立系統， 因而可以做得很小， 比較適合用于高檔汽車(chē)門(mén)、防盜門(mén)以及公*勤系統等場(chǎng)合。嵌入式系統是指以應用為中心， 以計算機技術(shù)為基礎， 軟硬件可裁剪， 其應用系統對功能、可靠性、成本、體積和功耗等要求都比較嚴格的專(zhuān)用計算機系統。本文選用SAMSUNG的S3C2440A作為嵌入式指紋系統的主處理芯片， 提出了系統的軟硬件設計方案。：

1 嵌入式指紋識別系統的硬件設計

圖1所示是本嵌入式指紋識別系統的硬件框圖。從圖1中可以看到， 本系統主要由指紋數據采集模塊、微處理器模塊、數據存儲模塊和通訊模塊等四個(gè)模塊組成。本系統以ARM9處理器為核心來(lái)驅動(dòng)指紋傳感器采集指紋， 并將指紋數據放入存儲器中， 此數據可以被PC通過(guò)串口獲取，也可以保存在數據存儲器中。

指紋數據采集模塊可利用軟件方式來(lái)判斷是否進(jìn)行指紋的采集。當進(jìn)行指紋采集時(shí)， 指紋傳感芯片將按照設定的參數來(lái)采集指紋， 并將模擬圖像轉換成數字圖像， 然后在A(yíng)RM的控制下， 將數據存儲在外部數據空間， 以等待下一步的處理。

指紋識別系統的硬件框圖

圖1 指紋識別系統的硬件框圖。

微處理器模塊以ARM和數據存儲器為核心，可對采集到的指紋圖像進(jìn)行相應的預處理， 并通過(guò)對發(fā)光二極管的控制來(lái)顯示指紋預處理結果。

數據存儲模塊由SDRAM、FLASH構成。其中Flash中存放的是系統的應用程序和一個(gè)指紋預處理后的數據， 系統上電后， 即可通過(guò)“BootLoader”

功能將程序加載到FLASH中以便程序運行。

SDRAM用來(lái)存放指紋圖像并提供程序運行時(shí)所需要的臨時(shí)數據空間。

通訊模塊的設計要考慮到處理的簡(jiǎn)易性。本系統的指紋數據上傳采用的是串口方式。