FPC1011C在指紋識別模塊中的應(yīng)用

引言
生物識別技術(shù)，尤其是指紋識別技術(shù)，是近年來身份識別和認(rèn)證領(lǐng)域內(nèi)發(fā)展很迅速的一門新興技術(shù)。隨著科技水平的不斷提高，身份驗(yàn)證對于系統(tǒng)安全來說越來越重要，指紋的唯一性、終身不變性、難于偽造的特點(diǎn)，使它在身份識別和認(rèn)證領(lǐng)域以及安全性能要求較高的行業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。
指紋識別模塊是集指紋圖像的采集、識別以及身份驗(yàn)證結(jié)果的顯示為一體，軟硬件相結(jié)合的系統(tǒng)。本文設(shè)計(jì)了一種基于DSP處理器和FPC 1011C電容式指紋傳感器的嵌入式指紋識別模塊，具有高性能、低功耗等特點(diǎn)。

1 FPC1011C的工作原理和性能特點(diǎn)
FPC101lC是瑞典FingerPrint Cards公司推出的電容式指紋傳感器。它利用了該公司的反射式探測技術(shù)(普通電容式指紋傳感器采用的一般是直接式探測技術(shù))，使指紋傳感器的表面保護(hù)層厚度可以達(dá)到普通電容式指紋傳感器的100倍左右，因此能夠使指紋傳感器具有更高的對干濕手指的適用性和更長的使用壽命。

2 硬件設(shè)計(jì)
本文設(shè)計(jì)的指紋識別模塊是由DSP、FPC1O11C、16MB的SDRAM和2 MB的NOR Flash、RS232接口，以及電源轉(zhuǎn)換電路等組成。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。其中，DSP選用的是ADSF-BF531型數(shù)字信號處理器。它是由ADI和Intel公司合作，針對音頻和視頻信號的編解碼、手持設(shè)備和移動通信設(shè)備而研發(fā)的16位定點(diǎn)處理器。

2．1 工作原理
用戶通過PC端軟件發(fā)送命令給指紋識別模塊，由電容式指紋傳感器FPC1011C采集用戶的指紋。DSP通過SPI接口讀取來自傳感器的指紋圖像，并將指紋圖像存儲到SDRAM中。DSP運(yùn)用指紋識別核心算法對圖像進(jìn)行運(yùn)算，將運(yùn)算出來的特征點(diǎn)和存儲在Flash中的特征點(diǎn)進(jìn)行比對，再通過指紋識別模塊將比對結(jié)果輸出至PC端顯示比對結(jié)果。

2. 2 指紋傳感器部分的硬件設(shè)計(jì)
DSP通過SPI口讀取FPC1011C的指紋圖像，并通過PF口來控制片選控制信號。FPC1011C通過SPI(串行外設(shè)接口)口和外部進(jìn)行通信。通信時(shí)，需要把傳感器設(shè)置成從機(jī)模式，DSP設(shè)置成主機(jī)模式；同時(shí)，把從機(jī)CPOL和CPHA設(shè)置為0的數(shù)據(jù)傳輸模式。指紋圖像的最大傳輸速率可達(dá)4 Mpixel／s。
傳感器部分的硬件電路接口如圖2所示。