毕业设计（论文）-基于arm嵌入式系统的指纹设计

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1、目录第一章绪论041．1引言041．2本课题的意义和主要工作05第二章基于ARM的指纹采集系统总体设计062．1嵌入式处理器概述062．2系统设计思路062．3系统总体方案08第三章系统硬件设计与实现113．1指纹传感器与处理哭的接口设计113．1．1指纹采集设备的选择123．1．2MBF200的结构与性质133．1．3MBF200输出模式选择183．1．4MBF200接口电路设计193．2ARM处理器及外围电路接口设计203．2．1ARM的特点及选型203．2．2S3C44BOX芯片213．2．3电源电路设计243．2．4时钟电路设计253．2．5复位电路设计263．2．6JTAG电路

2、设计273．2．7存储电路设计283．3CPLD模块的设计313．3．1CPLD内部电路的设计和实现方法323．3．2EPM240接口电路设计333．4USB与上位机通讯接口电路设计353．4．1CH375接口电路设计36第四章系统软件设计384．1系统软件设计394．2系统初始化414．2．1S3C44BOXBootloader设计414．2．2Bootloader总体设计424．2．3MBF200初始化444．2．4USB初始化454．3指纹采集程序设计474．4USB数据通讯程序设计514．4．1ARM对USB的控制程序设计524．4．2PC和USB接口程序设计554．5上位机程序

3、设计56第五章系统总结575．1系统总结575．2系统的展望58致谢59参考文献59第一章绪论1.1引言“生物统计”这个概念在几年前还很少有人知道，就是到了现在，即便它有这么重要的现实意义，大多数人还是不甚了解，很多受到询问的人对“生物统计”这个词毫无概念。迄今为止，使用过生物统计验证方法的人大都予之以积极的评价，大多数人愿意放弃他们的密码和PIN，而将生物统计法看成更好的选择。“生物统计学”这个概念由“生物学”和“测量法”两部分组成，其中生物学是关于生物和生命规律性的科学，研究某一种生物的特性或整个自然界的生命特性。生物统计学是依据可以明确确定归属的人的身体或行为特征对个体身份进行识别

4、或证明的学说。首次使用一个生物统计系统时，需要存入使用者的参考图案或参考数据组（所谓的“模板”），在以后每次进行识别的时候，就以这个模板和使用者的特征进行比较，然后参照一个允许误差值确定是否属于同一个人，对于每一个特征，系统都会算出相差或相似的程度。确定模型的技巧在于，要找出一个最为理想的模型，它能将一个人的特征数据与其他人的数据精确地加以区分。生物统计识别有多种不同的途径：指纹、手指、面部、手掌、虹膜、视网膜、语音、签名以及静脉识别，它们的技术特性和成功标准大大不同。每个人(包括指纹在内)皮肤纹路在图案、断点和交叉点上各不相同，也就是说，是唯一的，并且终生不变。依靠这种唯一性和稳定性，

5、我们就可以把一个人同他的指纹对应起来，通过比较他的指纹和预先保存的指纹进行比较，就可以验证他的真实身份。这就是指纹识别技术。　　在经历了近10年缓慢的自然增长后，指纹识别技术即将迎来一个跳跃性发展的黄金时期。专家们保守估计，未来5年，我国将有近百亿元的市场等待着企业去开拓。指纹识别技术的巨大市场前景，将对国际、国内安防产业产生巨大的影响。1.1本课题的意义和主要工作由于半导体技术的进步，ARM越来越多的应用在各种电子消费品中，自动指纹采集技术正在向嵌入式的方向发展。本课题为了跟随指纹识别技术的进步，提出了基于ARM为处理器的硅电容式指纹采集系统设计的课题。将指纹技术的最前端环节指纹传感器

6、、嵌入式中应用的非常广泛的ARM处理器融为一体，设计出一套指纹图像采集系统，具有实际的应用价值。因为本系统所需求的是采集指纹图像并在PC机上存储起来，或者可以存贮在系统本身的存储器中，所以在设计过程中，并没有采用偏重于算法的DSP处理器，而是采用偏重于控制的ARM7作为系统的处理器。本文所做的工作偏重与设计一个ARM的指纹采集方案，其中ARM采用了资源比较丰富，能够外扩存储器的SamsungARM7处理器S3C44B0X，设计了相关的外围电路、指纹采集电路和指纹图像数据传输电路。第二章基于ARM的指纹采集系统总体设计在课题的设计实现中，高层的数据处理单元采用的CPU是由Samsung公司

7、生产的S3C44B0X处理器，它是一种基于ARM7的嵌入式处理器，几乎具有嵌入式处理器的所有特性，本章就嵌入式处理器的共同特性和S3C44B0X的重要特点作下简单介绍。2.1嵌入式处理器概述据不完全统计，目前全世界嵌入式处理器的品种总量已经超过1000种，流行的体系结构有30多个系列。其中8051体系占多半，生产这种单片机的半导体厂家有20多个，共350多种衍生产品，仅Philips就有近100种。现在几乎每个半导体制造商都生产嵌入