基于FPGA的指紋識別系統(tǒng)電路圖

本設(shè)計選用具有高集成度、低功耗、短開發(fā)周期的FPGA來完成此項設(shè)計，以實現(xiàn)系統(tǒng)的ASIC為研究背景，具有很強(qiáng)的現(xiàn)實意義和廣闊的市場空間。 采用xilinx公司Spartan 3E系列FPGA作為核心控制器件，這款器件采用90ns的先進(jìn)工藝，最大容量50萬門，可支持32位的RISC處理器，具有128 Mbit 并行Flash，足以滿足設(shè)計的要求。該項目利用嵌入式軟核實現(xiàn)系統(tǒng)的管理，利用硬件實現(xiàn)識別算法，保證了系統(tǒng)功能的完整性與識別的正確性。

本設(shè)計中采用的是富士通的MBF200指紋傳感器，MBF200硬件框圖如圖6所示，采用SPI模式，所以MBF200與FPGA只通 MISO，MOSI，/S/C/S，SCLK四個端口相連接。 /S/C/S為MBF200的使能端，SCLK為MBF200的系統(tǒng)時鐘，當(dāng)需要采集指紋信號時，F(xiàn)PGA向/S/C/S發(fā)送低電平，則MBF200開始工作。FPGA通過MOSI向MBF200發(fā)送控制命令，控制MBF200的數(shù)據(jù)輸出方式及傳輸模式。VDD[3:1]為數(shù)字電源輸入，VDDA[2:1]為模擬電源輸入，VSS[3:1]為數(shù)字地，VSSA[2:1]為模擬地，所以如圖所接。而為了防止數(shù)字信號對模擬信號的干擾，用 10歐電阻隔開。并且數(shù)字電源輸入與相應(yīng)的數(shù)字地之間均接有電容用來閣除非直流信號。為了防止數(shù)字地與信號地之間的干擾，本設(shè)計采用0歐電阻隔離。0歐電阻相當(dāng)于很窄的電流通路，能夠有效地限制環(huán)路電流，使噪聲得到抑制。電阻在所有頻帶上都有衰減作用(0歐電阻也有阻抗)，這點(diǎn)比磁珠強(qiáng)。

MODE[1:0]引腳是用來設(shè)定MBF200所用接口模式的，在本設(shè)計中，置MODE[1:0]為01，選定SPI傳輸模式。 在SPI模式當(dāng)中，AIN，ISET，F(xiàn)EST三個接口都不會用上，但根據(jù)MBF200內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)，最好接電阻與地相接。