指纹数据处理与存储模块 - 基于FPGA的指纹识别系统电路模块设计

　　指纹数据处理模块

　　由于指纹数据处理涉及很多算法，运算量大，所以本系统在Spartan－3E开发板上嵌入一个Microblaze软核来进行数据处理，首先将SPI口传输进来的数据送人SDRAM进行存储，开发板上带有32M的SDRAM，完全可以存储很多张指纹数据。在创建指纹数据库时，系统从SDRAM中取出数据，放入Microblaze进行处理，再将处理后的指纹数据信息存入FLASH组建指纹数据库。在比对模式时，利用Microblaze进行数据处理后的数据扔存入SDRAM，然后从FLASH和SDRAM分别提取指纹图像特征数据进行比对，得出比对结果。

　　指纹数据存储模块

　　trataFlash与FPGA管脚连接图如图7所示。 CE［2:0］为strataFlash使能信号输入端口当只用一个片子时，CE［2:1］接地只用CE0控制。 由于在本设计中，FPGA与FLASH之间的数据传输D［0］与FPGA对MBF200的控制线MISO复用，所以从FLASH里取数据与控制MBF200产生冲突，时序不好控制，所以本设计中将会给BYTE#置高关闭A0，将strataFlash置于X16模式。 D［7:0］在写模式下，传送控制命令在写CUI时，在缓冲器写和编程模式下。在读模式下，D［7:0］发送CFI、数据阵列和标志数据。状态寄存器的数据将不通过这8位传输。 VPEN是锁定使能输入，当VPEN《VPRNLK时，内存将不允许写入数据或者命令。

　　本系统采用xilinx公司Spartan 3E系列FPGA作为核心控制芯片，通过富士通公司的MBF200指纹传感器实现对指纹图象的采集，利用SPI接口传输到FPGA进行数据的存储，利用内嵌的MicroBlaze处理器对指纹图象进行灰度滤波、二值化、二值去噪、细化等预处理，得到清晰的指纹图象，再从清晰的指纹图象中提取指纹特征点并存入指纹数据库作为建档模版。指纹比对时，采用同样的方法，得到比对模版，然后将比对模版与建档模版利用指纹识别算法进行比对，得出比对结果。该项目利用嵌入式软核实现系统的管理，利用硬件实现识别算法，保证了系统功能的完整性与识别的正确性。该识别系统可用于门禁、考勤、证件管理等很多方面，具有很广泛的应用前景。