基于DSP的指紋采集系統的研究

2 存儲器電路的設計
通常一個DSP系統除了DSP芯片之外，還需要外部存儲器。外部存儲器一般有兩種，即存儲程序和固定數據的EPROM和可讀寫的快速RAM。本系統采用的存儲器為CY7C1041，是一款256K×16bit的靜態RAM。從接口方式考慮，外部存儲器分為串口存儲器和并口存儲器2種。在DSP系統中，由于要求高速交換數據，一般都采用并口存儲器。

由DSP的程序空間選擇信號PS作為外部程序存儲器的片選線，讀寫線R/W作為外部存儲器的讀寫控制線，存儲器選通信號MSTRB作為外部程序存儲器的使能線，地址線A0～A17作為地址線尋址256K×16程序存儲空間。在DSP與外部數據存儲器的接口中，讀寫線R/W作為外部存儲器的讀寫控制線，由數據空間選擇信號DS作為外部數據存儲器的片選信號，存儲器選通線MSTRB作為外部數據存儲器的使能線，因為C54XX系列DSP地址線只有A0～A15才能作為外部數據存儲器和I/0口尋址，所以要尋址空間超過64KB，必須擴展地址線。

3 DSP與FPS200的接口設計
本系統TMS320VC5402與指紋傳感器FPS200的接口實現采用微處理器接口模式，其接口形式非常簡單。需要說明的是，在該芯片中，地址選擇與數據寫入是分兩步完成的，先通過A0置0來寫地址索引寄存器，然后再對A0置1來讀寫對應地址的數據寄存器。

指紋傳感器通過目錄地址表去選擇它的功能寄存器。芯片內有8位數據線（D[7:0]）和一個地址選擇線（A0）。此地址線用來選擇目錄寄存器和數據寄存器。若A0為低，則選中目錄地址；若A0為高，則通過目錄地址選中數據寄存器，而目錄寄存器內數據保持原值，直至被重寫或者芯片復位。

芯片有四個控制輸入引腳：RD、WR、CS0、CS1。若使CS0為低且CS1為高，則選中芯片，數據被鎖存在寫（WR）的上升邊緣。

系統軟件設計
軟件實現包括兩大部分，一是指紋數據采集控制部分，二是指紋數據通信傳輸部分。

指紋數據采集控制部分是使用C語言實現，而指紋數據傳輸采用C/C++語言實現，之后調用TMS320VC5402 C編譯器將其編譯成匯編語言，然后再送TMS320VC5402匯編器進行匯編。

圖3 CCS環境下的程序開發流程

本系統的指紋圖像采集工作是由DSP來控制FPS200指紋傳感器進行的，基于DSP的集成開發環境CCS2.0下的軟件設計流程圖如圖3所示。
本系統的主程序流程圖如圖4所示。

圖4 主程序流程圖

結語
本系統將DSP技術引入指紋采集領域，這些器件比傳統的單片機、分立元件不僅在可靠性、處理速度、穩定性上大大提高，而且使得設計的板卡體積大大減小，功耗大大降低，為指紋技術進入民用領域創造了有利條件。