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基于TMS320VC5402的指纹识别系统

时间:2007-1-20栏目:电子通信论文

  摘要:重点介绍以TMS320VC5402为核心的指纹识别系统的硬件设计,概括地说明软件设计方法,最后给出其硬件调试方法。
  关键词:DSP指纹识别TMS320VC5402
  
  指纹识别作为生物特征识别的一种,有其不可比拟的优点。由于可以随身携带这种特殊的“印章”,所以受到越来越多人的重视。本系统使用TI的TMS320VC5402(以下简称5402)作为核心。DSP与单片机相比,多用于算法比较复杂,乘加运算量比较大的场合。该芯片为一款定点的DSP,它具有高达100MIPS的运算能力,同时具有优化的CPU结构和一系列的智能外设。下面着重讨论基于该芯片的系统设计。
  
  1总体设计
  
  指纹系统总体设计方案如图1所示。
  
  该系统是由指纹采集仪、FPGA、SRAM和Flash等硬件组成。RS232用于数据传输,PC机可以通过该接口得到指纹特征数据;Flash存储指纹信息库、LCD用的字符和DSP程序;FPGA在DSP的控制下从取指器中取出图放入SRAM中;小键盘用于用户输入ID号码,增强该系统的安全等级。
  
  1.1存储空间的软硬件设计
  
  本系统要访问的存储器有三个:DSP内部DARAM(16K字,用于存放常量和变量的数据空间)、SRAM和Flash。因为5402有20根地址线可以用来对程序空间寻址,所以有1M字节的寻址空间,利用高地址线A19来区分Flash和SRAM。其中SRAM是BootLoader后程序运行的空间,这样就把Flash放在高地址上去了。5402的数据寻址空间仅为64K,所以要进行分页扩展。为了避免和DARAM的访问冲突,不能使用64K一页。因为64K中低地址的16K实际上不能访问,它优先被64K中低地址的16K实现上不能访问,它无被DARAM访问,所以定为32K的一数据页。分配一个I/O地址,而后通过I/O地址的译码对74LS273进行使能控制,最后锁存I/O的数据作数据页。当对数据空间进行访问时,应分为以下几步:
  
  ①解析该地址,进行分割。前(低)15位为页内地址,后(高)6位为页地址。
  
  ②判断页地址是否为0。如果为0,则说明访问DARAM,直接使用访问数据的指令;需要的16位地址就是前15位的地址、高位补零,并结束。
  
  ③把页地址用PORTW命令送到寄存器(所分配的I/O空间地址)里,页地址也就在SRAM的高地址线上了。
  
  ④再使用访问数据的指令,需要的16位地址就是前15位的地址、高位补零。
  
  对存储器的管理,需要编写一定量的程序。可以设置一个全局变量存储页地址。由于扩展页仅为32K,大于32K的数组是开辟不出来的,所以使用链表。需要注意的是释放空间时,把相邻的未使用的空间尽量连接成一大块,同时需要一个接一个地把用过的堆栈拷贝到堆空间的尾部,使自己空间聚合成一个大块。
  
  图2、图3分别为外部程序扩展和数据空间扩展示意图。
  
  1.2RS232通信接口软硬件设计
  
  该系统使用MAX3110E连接DSP与PC机,通过软件控制分频比可获得通用的300baud~230kbaud的波特率。MAX3110E内部UART与RS232收发器能够独立工

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