基于DSP的指紋采集系統的研究

2 存儲器電路的設計
通常一個(gè)DSP系統除了DSP芯片之外，還需要外部存儲器。外部存儲器一般有兩種，即存儲程序和固定數據的EPROM和可讀寫(xiě)的快速RAM。本系統采用的存儲器為CY7C1041，是一款256K×16bit的靜態(tài)RAM。從接口方式考慮，外部存儲器分為串口存儲器和并口存儲器2種。在DSP系統中，由于要求高速交換數據，一般都采用并口存儲器。

由DSP的程序空間選擇信號PS作為外部程序存儲器的片選線(xiàn)，讀寫(xiě)線(xiàn)R/W作為外部存儲器的讀寫(xiě)控制線(xiàn)，存儲器選通信號MSTRB作為外部程序存儲器的使能線(xiàn)，地址線(xiàn)A0～A17作為地址線(xiàn)尋址256K×16程序存儲空間。在DSP與外部數據存儲器的接口中，讀寫(xiě)線(xiàn)R/W作為外部存儲器的讀寫(xiě)控制線(xiàn)，由數據空間選擇信號DS作為外部數據存儲器的片選信號，存儲器選通線(xiàn)MSTRB作為外部數據存儲器的使能線(xiàn)，因為C54XX系列DSP地址線(xiàn)只有A0～A15才能作為外部數據存儲器和I/0口尋址，所以要尋址空間超過(guò)64KB，必須擴展地址線(xiàn)。

3 DSP與FPS200的接口設計
本系統TMS320VC5402與指紋傳感器FPS200的接口實(shí)現采用微處理器接口模式，其接口形式非常簡(jiǎn)單。需要說(shuō)明的是，在該芯片中，地址選擇與數據寫(xiě)入是分兩步完成的，先通過(guò)A0置0來(lái)寫(xiě)地址索引寄存器，然后再對A0置1來(lái)讀寫(xiě)對應地址的數據寄存器。

指紋傳感器通過(guò)目錄地址表去選擇它的功能寄存器。芯片內有8位數據線(xiàn)（D[7:0]）和一個(gè)地址選擇線(xiàn)（A0）。此地址線(xiàn)用來(lái)選擇目錄寄存器和數據寄存器。若A0為低，則選中目錄地址；若A0為高，則通過(guò)目錄地址選中數據寄存器，而目錄寄存器內數據保持原值，直至被重寫(xiě)或者芯片復位。

芯片有四個(gè)控制輸入引腳：RD、WR、CS0、CS1。若使CS0為低且CS1為高，則選中芯片，數據被鎖存在寫(xiě)（WR）的上升邊緣。

系統軟件設計
軟件實(shí)現包括兩大部分，一是指紋數據采集控制部分，二是指紋數據通信傳輸部分。

指紋數據采集控制部分是使用C語(yǔ)言實(shí)現，而指紋數據傳輸采用C/C++語(yǔ)言實(shí)現，之后調用TMS320VC5402 C編譯器將其編譯成匯編語(yǔ)言，然后再送TMS320VC5402匯編器進(jìn)行匯編。

圖3 CCS環(huán)境下的程序開(kāi)發(fā)流程

本系統的指紋圖像采集工作是由DSP來(lái)控制FPS200指紋傳感器進(jìn)行的，基于DSP的集成開(kāi)發(fā)環(huán)境CCS2.0下的軟件設計流程圖如圖3所示。
本系統的主程序流程圖如圖4所示。

圖4 主程序流程圖

結語(yǔ)
本系統將DSP技術(shù)引入指紋采集領(lǐng)域，這些器件比傳統的單片機、分立元件不僅在可靠性、處理速度、穩定性上大大提高，而且使得設計的板卡體積大大減小，功耗大大降低，為指紋技術(shù)進(jìn)入民用領(lǐng)域創(chuàng )造了有利條件。