基于DSP自动指纹识别系统硬件平台的设计与实现

摘要

在我们今天的工作生活中，无论你身处何地，都会有很多场合需要身份的认证，而传统的基于标志的身份认证技术由于受到证件伪造以及密码破解等手段的威胁，逐渐表现得有些力不从心。 本文构建了一个由主控电路、输入通路、输出通路、人机交互设备、调试端口和电源管理及监控电路等六大部分综合而成的自动指纹识别系统硬件平台，实现了脱离计算机独立完成指纹注册和指纹匹配等的基本功能。文章针对广泛使用的基于TMS320C6000的MCU，利用了TI公司提供的DSP／BIOSTM实时多任务操作系统进行实时系统的开发，实现了任务调度、信号量的传输和软硬中断的处理，既提高了系统的可靠性，又大大降低了开发费用，缩短了开发周期。

目录

文摘

英文文摘

独创性声明及关于论文使用授权的说明

第一章绪论

1.1引言

1.2生物识别技术

1.2.1生物识别技术的概念

1.2.2生物识别技术的现状与前景

1.3指纹识别技术

1.4课题来源、目标及意义

1.5论文工作简介及章节安排

第二章嵌入式指纹自动识别系统

2.1指纹识别的基本原理

2.1.1指纹的特征

2.1.2指纹识别的可靠性

2.1.3验证和辨识

2.2指纹图像处理流程

2.2.1图像预处理

2.2.2提取特征点

2.2.3匹配特征点

2.3嵌入式指纹识别系统

2.4本章小结

第三章硬件平台各模块的实现

3.1 DSP处理器

3.1.1 DSP芯片的分类

3.1.2 DSP芯片的特点

3.2利用通用I/O模拟12C协议

3.2.1硬件实现

3.2.2软件实现

3.2.3调试与改进

3.3指纹传感器与DSP的接口实现

3.3.1扩展的直接存储器访问EDMA

3.3.2硬件实现

3.3.3软件实现

3.3.4 EDMA的配置

3.3.5选择FIFO时应注意的问题

3.3.6调试与改进

3.4 SDRAM与DSP的接口实现

3.5 LCD与DSP的接口实现

3.5.1硬件实现

3.5.2软件实现

3.5.3软件的调试

3.6 FLASH与DSP的接口实现

3.6.1硬件实现

3.6.2 Flash存储器的操作命令

3.6.3软件实现

3.6.4调试与改进

3.7电源电路的实现与改进

3.8 USB接口的实现

3.8.1 USB的特点

3.8.2硬件实现

3.8.3软件实现

3.8.4调试与改进

3.9信号完整性分析(Signal Integrity Analysis)

3.9.1信号完整性的起因

3.9.2信号完整性的分类

3.9.3反射的理论分析

3.9.4反射的实例应用

3.9.5消除反射的方法

3.9.6 PCB板设计过程中的仿真分析

3.9.7串扰的影响

3.9.8信号完整性在实际应用中的经验

3.10本章小节

第四章嵌入式实时多任务系统软件开发

4.1嵌入式实时系统和DSP/BIOSTM

4.1.1嵌入式实时软件系统的基本特点

4.1.2嵌入式实时系统的分类

4.1.3 DSP/BIOSTM功能介绍

4.1.4任务管理

4.1.5任务间的通信与同步

4.1.6中断

4.2嵌入式实时多任务系统的开发

4.2.1需求分析

4.2.2数据流分析

4.2.3分解任务

4.2.4定义任务间的接口

4.2.5程序的调试

4.2.6使用DSP/BIOSTM的心得体会

4.2.7目前存在的问题和以后的改进

4.3 DSP片级支持库CSL(Chip Support Library)

4.3.1 CSL的使用

4.3.2使用CSL的心得体会

4.4程序代码的优化

4.4.1软件流水

4.4.2软件优化的心得与体会

4.4.3软件系统的改进

4.5 DSP的自举引导(Bootload)

4.5.1 DSP芯片的引导过程

4.5.2快速DMA(QDMA)

4.6利用DSP/BIOSTM配置存储器

4.6.1代码段的放置

4.6.2指纹数据库的放置

4.6.3目前存在的问题和以后的改进

4.7 CACHE的运用

4.7.1 Cache的介绍

4.7.2 C671x的片内2级存储器

4.7.3目前存在的问题和以后的改进

4.8本章小节

第五章总结

参考文献

致 谢

附录：印制板实物图片

个人简介

研究生期间研究成果

研究生期间发表论文