基于DSP的指纹采集系统的研究与设计

的40位累加器），一个17×17的乘法器和一个40位专用加法器，16K×16bit RAM空间和4K×16bit ROM空间；共20根地址线，可寻址64K×16bit数据区和1M×16bit程序区，具有64K I/O空间；处理速度为100MIPS，速度高、功耗低。

2 存储器电路的设计

通常一个DSP系统除了DSP芯片之外，还需要外部存储器。外部存储器一般有两种，即存储程序和固定数据的EPROM和可读写的快速RAM。本系统采用的存储器为CY7C1041，是一款256K×16bit的静态RAM。从接口方式考虑，外部存储器分为串口存储器和并口存储器2种。在DSP系统中，由于要求高速交换数据，一般都采用并口存储器。

由DSP的程序空间选择信号PS作为外部程序存储器的片选线，读写线R/W作为外部存储器的读写控制线，存储器选通信号MSTRB作为外部程序存储器的使能线，地址线A0～A17作为地址线寻址256K×16程序存储空间。在DSP与外部数据存储器的接口中，读写线R/W作为外部存储器的读写控制线，由数据空间选择信号DS作为外部数据存储器的片选信号，存储器选通线MSTRB作为外部数据存储器的使能线，因为C54XX系列DSP地址线只有A0～A15才能作为外部数据存储器和I/0口寻址，所以要寻址空间超过64KB，必须扩展地址线。

3 DSP与FPS200的接口设计

本系统TMS320VC5402与指纹传感器FPS200的接口实现采用微处理器接口模式，其接口形式非常简单。需要说明的是，在该芯片中，地址选择与数据写入是分两步完成的，先通过A0置0来写地址索引寄存器，然后再对A0置1来读写对应地址的数据寄存器。

指纹传感器通过目录地址表去选择它的功能寄存器。芯片内有8位数据线（D[7:0]）和一个地址选择线（A0）。此地址线用来选择目录寄存器和数据寄存器。若A0为低，则选中目录地址；若A0为高，则通过目录地址选中数据寄存器，而目录寄存器内数据保持原值，直至被重写或者芯片复位。

芯片有四个控制输入引脚：RD、WR、CS0、CS1。若使CS0为低且CS1为高，则选中芯片，数据被锁存在写（WR）的上升边缘。

系统软件设计

软件实现包括两大部分，一是指纹数据采集控制部分，二是指纹数据通信传输部分。

指纹数据采集控制部分是使用C语言实现，而指纹数据传输采用C/C++语言实现，之后调用TMS320VC5402 C编译器将其编译成汇编语言，然后再送TMS320VC5402汇编器进行汇编。

图3 CCS环境下的程序开发流程

本系统的指纹图像采集工作是由DSP来控制FPS200指纹传感器进行的，基于DSP的集成开发环境CCS2.0下的软件设计流程图如图3所示。

本系统的主程序流程图如图4所示。

图4 主程序流程图

结语

本系统将DSP技术引入指纹采集领域，这些器件比传统的单片机、分立元件不仅在可靠性、处理速度、稳定性上大大提高，而且使得设计的板卡体积大大减小，功耗大大降低，为指纹技术进入民用领域创造了有利条件。