SoPC自動指紋識別系統設計

　　如圖1所示，系統工作流程主要分為指紋硬件采集、指紋圖像硬件預處理和指紋軟件匹配。其中SRAM作為指紋數據的緩存設備，Flash做為指紋特征數據的存儲設備，對指紋數據的處理步驟按照箭頭所指示的方向進行。

　　1.2 NiosⅡ軟件功能

　　Nios Ⅱ嵌入式處理器是ALTERA公司推出的采用哈佛結構、具有32位指令集的第二代片上可編程的軟核處理器， 其最大優勢和特點是模塊化的硬件結構， 以及由此帶來的靈活性和可裁減性。相對于傳統的處理器， Nios Ⅱ系統可以在設計階段根據實際的需求來增減外設的數量和種類。設計者可以使用ALTERA 提供的開發工具SOPC Builder, 在PL D器件上創建軟硬件開發的基礎平臺， 也即用SOPC Builder創建軟核CPU和參數化的接口總線Avalon.在此基礎上， 可以很快地將硬件系統（包括處理器、存儲器、外設接口和用戶邏輯電路）與常規軟件集成在單一可編程芯片中。而且， SOPC Builder還提供了標準的接口方式，以便用戶將自己的外圍電路做成Nios Ⅱ軟核可以添加的外設模塊。這種設計方式， 更加方便了各類系統的調試。

　　Nios II作為主要控制模塊，通過Avalon總線協調指紋處理各個子模塊的運行。其中預處理硬件模塊由于處理中各算法步驟順序執行，所以以一個整體掛在Avalon總線上，方便模塊的控制。指紋圖像預處理后的特征提取匹配使用NiosⅡ軟件實現，指紋數據儲存于程序的數據存儲器中，按照軟件處理流程調用各個函數進行處理。為了方便觀察調試結果，在Avalon上掛有VGA和LCD顯示，每一步算法完成后調用VGA顯示查看處理結果，使用LCD提示處理步驟。