【摘要】：隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們對(duì)安全性的要求越來(lái)越高，使得生物特征識(shí)別技術(shù)得到了高速發(fā)展。指紋識(shí)別作為生物特征識(shí)別技術(shù)的一種解決方案得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，因此構(gòu)建實(shí)時(shí)、高效、便攜的指紋采集系統(tǒng)將十分的重要，本文主要實(shí)現(xiàn)了下述三個(gè)部分： 1.指紋采集硬件模塊設(shè)計(jì)。通過對(duì)現(xiàn)有指紋采集系統(tǒng)分析，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有系統(tǒng)只是單純將采集圖像（含有指紋重疊圖像）上傳到處理器，并不對(duì)指紋圖像進(jìn)行處理。這樣的采集方法既增加了傳輸數(shù)據(jù)和軟件對(duì)圖像處理的工作量，也限制了圖像采集速度。為了提高指紋采集的速度，提出了一種指紋圖像采集與拼接技術(shù)相結(jié)合的指紋采集加速模塊。該模塊通過控制指紋傳感器，采集無(wú)重疊指紋圖像，通過SOC系統(tǒng)將采集的無(wú)重疊指紋圖像進(jìn)行拼接，最終得到一副完整指紋圖像供用戶使用。 2. SOC系統(tǒng)仿真。為了減小SOC在進(jìn)行FPGA實(shí)現(xiàn)時(shí)的難度，在進(jìn)行FPGA驗(yàn)證之前需要對(duì)SOC系統(tǒng)進(jìn)行仿真。本系統(tǒng)的testbench包括以下幾個(gè)方面：系統(tǒng)時(shí)鐘信號(hào)、系統(tǒng)復(fù)位信號(hào)、總線功能模型（Bus Function Model，BFM）。仿真所需的testcase包含：處理器緩存空間讀寫、片上存儲(chǔ)器測(cè)試代碼、GPIO測(cè)試代碼、SPI測(cè)試代碼、UART測(cè)試代碼、看門狗測(cè)試代碼。通過對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)的仿真，解決了系統(tǒng)在功能方面的大部分問題，使得系統(tǒng)在進(jìn)行FPGA驗(yàn)證時(shí)主要精力放在時(shí)序方面。 3. SOC系統(tǒng)的FPGA實(shí)現(xiàn)。為了進(jìn)一步減小指紋采集系統(tǒng)的體積與功耗，本文以ASIC為背景，介紹了SOC系統(tǒng)芯片的前期驗(yàn)證工作，F(xiàn)PGA驗(yàn)證實(shí)現(xiàn)。通過對(duì)SOC系統(tǒng)分析，決定采用Xilinx公司的Virtex5系列的FPGAXC5Vlx110t-2FF1136實(shí)現(xiàn)SOC系統(tǒng)。SOC系統(tǒng)FPGA實(shí)現(xiàn)主要包含四個(gè)部分：第一，ARM926EJ-S處理器的實(shí)現(xiàn)，包含處理器緩存實(shí)現(xiàn)、JTAG調(diào)試接口實(shí)現(xiàn)、軟件對(duì)處理的初始化三個(gè)方面工作。第二，AMBA總線實(shí)現(xiàn)。AMBA總線作為CPU處理器與片上存儲(chǔ)器、系統(tǒng)外設(shè)的總線管理模塊。第三，片上存儲(chǔ)器。主要包含片上SRAM、ROM和Flash，在進(jìn)行FPGA驗(yàn)證時(shí)，將片上Flash改為ROM實(shí)現(xiàn)。第四，系統(tǒng)外設(shè)實(shí)現(xiàn)。
【圖文】：

是否適合廣泛應(yīng)用，，所以設(shè)計(jì)一個(gè)快速、準(zhǔn)確的指紋識(shí)別系統(tǒng)紋識(shí)別技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用狹義上的定義是人類手指凹凸脊留下的印跡，廣義上理解指紋靈長(zhǎng)類動(dòng)物的手的任何部分的凹凸脊的痕跡[5]。我國(guó)是最早發(fā)早在西周，我國(guó)就已經(jīng)使用指紋來(lái)進(jìn)行契約的簽訂了。在 168hemiah Grew 發(fā)表了第一篇描述手指和手掌皮膚的凹凸脊結(jié)構(gòu)[6 1788 年，德國(guó)解剖學(xué)家 Johann ChristophAndreas Mayer 公開發(fā)指紋都是獨(dú)一無(wú)二的”[7]，目前指紋識(shí)別的主要應(yīng)用如圖 1.1

測(cè)得指紋圖像[9]。主動(dòng)電容通過電壓對(duì)電容的循環(huán)和傳感器的參考電壓進(jìn)行比較，得到電容的變化，從而測(cè)容測(cè)量需要完好的皮膚表皮和清潔的表面。文的研究?jī)?nèi)容及結(jié)構(gòu)建立一個(gè)嵌入式系統(tǒng)的指紋采集 SOC，但是本文的 SO處理器，可以通過后期開發(fā)（如添加操作系統(tǒng)、開發(fā)識(shí)嵌入式指紋采集系統(tǒng)的應(yīng)用，希望通過本設(shè)計(jì)可以對(duì)指認(rèn)識(shí)，本文的系統(tǒng)框圖如圖 1.2 所示：
【學(xué)位授予單位】：中南民族大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號(hào)】：R318.0

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2528456