基于dsp数字信号处理器的指纹生物特征识别统的设计

基于dsp数字信号处理器的指纹生物特征识别统的设计内容摘要：

Flash 中用户程序搬运到利用 SRAM 所扩展的程序空间初始化过程就是完成对整个模块板的硬件初始化最后在初始化结束后从用户程序的起始处开始执行等待用户的中断操作或指纹检测中断或串口通信中断或小键盘中断。 山东建筑大学信电学院课程设计说明书 18 系 统 上 电 ， 初 始 化读 取 指 纹 图 像是 否 完 毕从 R A M 中 输 出 图 像输 出 完 毕D S P 进 行 图 像 处 理输 出 数 据 到 U S B指 纹 对 比输 出 结 果 图 311 系统主要程序流程图如图 311所示。 系统上电时， TMS320Vc5402 通过总线操作对FPS200 进行设置，然后进入指纹图像采集阶段。 在该阶段 TMS320VC5402 处于空闲状态，山东建筑大学信电学院课程设计说明书 19 CPLD 占用数据总线，将数据直接存储到图像 RAM 中。 采集完一帧指纹图像后由 CPLD 通知 DSP 进入数据处理阶段。 在该阶段 TMS320VC5402 先将图像 RAM 中的数据分块户 ROM中，然后对图 像进行预处理．特征点提取等运算。 最后通过 USB将结果输出给上位机。 上位机调出指纹数据库，并将提取的结果与采集的指纹数据进行比对，判断采集的指纹是否与库中指纹匹配，最后给出结论。 山东建筑大学信电学院课程设计说明书 20 4 总结 与致谢 通过本学期 DSP 这门课程的学习，让我对 DSP 有了 初步的认知。 通过这次设计让我掌握了嵌入式系统设计的一般步骤，更深刻的体会到做设计的不易，虽然设计过程中我遇到了很多的困难，但在高老师的耐心指导与同学的帮助下，我克服各种难题并完成了自己的设计。 通过这次实 验，我更是明白了坚持对于一个设计师的重要性，我们只有不断地尝试，坦然面对失败，我们才会取得成功。 本模块板主要实现了利用 FPS200 指纹检测芯片采集指纹图像利用 DSP 处理器读取并处理指纹图像并且提取指纹特征进行指纹特征匹配等工作该模块板分别扩展了512k16bits 的 Flash 和 SRAM 芯片通过 CPLD 芯片产生存储器的控制信开发板上还通过 MAX3111 扩展了一个异步串口与计算机进行通信通过 CPLD 的 JTAG 接口实现对 CPLD 的进行编程还可通过 DSP 的 JTAG 接口对 DSP 进行调试经测 试本开发板性能稳定达到了预定的功能本开发板的不足之处是板上扩展的异步串口速度太慢从开发板上传输一幅指纹图像至 PC 机中耗时较多如果采用扩展 USB 接口与 PC 机通信的话通信效果可能会比较好。 山东建筑大学信电学院课程设计说明书 21 参考文献 [1]Andy S R， Wng Y W Realization of fingerprint identification module board[A] IEEE2020[C] [2]刘满华，许超。 邵息鹤．一种实用的指纹自动识别系统的设计【 J】计算机工程 [3]戴明桢，周建江 ． TMS320： 54xDsP结构，原理及应用 [M] 京航空航天大学出版社， 200l_ [4]魏华。 李荐民 CPLD在图像采集系统中的应用 [J]计算机测量与控制 2020.， 765 767． [5]TMS320VC5402 FixedPoint Digital Signal Processor Data Manual [6]. [7]FPS200 Data Sheet[Z]. . [8] Max3000A Programmable Logic Device Family Data Sheet[Z]. . [9] SST39VF800 Data Sheet[Z]. . [10]戴逸民 , 梁晓雯 , 裴小平等 . 基于 DSP 的现代电子系统设计 [M]. 北京 : 电子工业出版社 , 2020. 山东建筑大学信电学院课程设计说明书 22 附录 总电路图 山东建筑大学信电学院课程设计说明书 23 本科毕业设计（论文） 简明指导手册 (1) 1 毕业设计 (论文 )总论 概 述 高等院校的毕业设计 (论文 )教学过程是实现本科培养目标及规格 的重要培养阶段。 毕业设计 (论文 )是学生毕业前的最后学习阶段，是学习深化与升华的重要过程；是能力与素质培养的重要途径；是学生学习、研究与实践成果的全面总结；是学生综合素质与实践能力培养效果的全面检验；是学生毕业及学位资格认定的重要依据；是评价高等学校教育教学质量的重要依据。 毕业设计 (论文 )的基本概念 （ 1） 毕业设计的内涵 毕业设计是高等学校应届毕业生，毕业前接受课题任务，所进行的设计过程，并取得其设计成果。 （ 2）毕业论文的内涵 毕业论文是高等学校学生毕业前所撰写的学术论文。 毕业论 文表明作者在科学研究工作中取得的新成果或提出的新见解，并表明作者具有的科研能力与学识水平。 毕业论文具有学术论文所共有的一般属性，它的构成与展开严格按照绪论、本论、结论的思维方式，以事实为基础，以严谨的推理过程为依据，得出可信的科学结论。 毕业设计 (论文 )的特点与功能 （ 1）毕业设计的特点与功能 ①毕业设计的特点 高等院校学生毕业设计具有设计内容的科学性、设计思想的新颖性、设计表述的规范性、设计条件的约束性、设计过程的综合性、设计结果的实用性等工程设计的特点外，还具有毕业设计任务的确定首先 考虑教学基本要求、毕业设计时间的限定性及学业的规定性、毕业设计是在指导教师指导下独立完成的等特点。 ②毕业设计的功能 教学与教育功能 毕业设计教学过程是高等院校培养计划的重要组成部分；是进行设计科学教育，强化工程意识，接受工程基本训练，提高工程实践能力的重要培养阶段；是培养优良的思维品质，进行综合素质教育的重要途径。 通过毕业设计教学工作，培养学生综山东建筑大学信电学院课程设计说明书 24 合运用多学科理论、知识与技能，解决具有一定复杂程度的工程实际问题的能力；培养学生树立正确的设计思想和掌握现代设计方法；培养学生严肃认真的科学态度和严谨求实 的工作作风；培养学生优良的思维品质，强化工程实际意识；培养学生 山东建筑大学信电学院课程设计说明书 25 2 大学 毕业设计（论文）简明指导手册 勇于实践、勇于探索和开拓创新的精神。 在毕业设计阶段，通过毕业设计教学与教育功能的实现，有益于学生科学的智能结构的形成及综合素质的全面培养。 社会功能 毕业设计课题来源于实际，毕业设计成果直接或间接为经济建设服务，为生产、科研服务，为社会服务，以实现毕业设计的社会功能。 （ 2）毕业论文的特点与功能 ①毕业论文的特点 毕业论文或称学位论文是学术论文中的一种类型，具有学术性、科学性、创造性，即一 般学术论文的共同属性，同时具有下列特点： 毕业论文课题的确定，首先要符合教学基本要求，同时也要兼顾科学研究实际需要，紧密联系实际。 毕业论文具有时间的限定性及学业的规定性。 毕业论文是在指导教师指导下独立完成的。 ②毕业论文的功能 教学与教育功能 毕业论文教学过程是高等学校培养计划的重要组成部分，是学生毕业前提交的一份具有一定理论与实际价值的学术论文。 它是高等学校学生从事系统的科学研究的初步尝试；是在指导教师指导下，对取得的科研成果的综合表述。 通过毕业论文的教学过程，培养学生探求未知、探 索真理的科学精神，以及优良的科学品质与科学素养；培养学生从事科学研究的基本能力。 通过毕业论文的教学过程，检验学生综合运用基础理论、基本知识和实验技术，解决科学和技术领域有关问题的能力；检验科研基本训练的实际效果。 社会功能 毕业论文是以应用研究成果作为媒介与生产和社会实际相联系。 然后，通过开发研究的成果应用于生产实际，为社会服务。 同时，毕业论文又是面向社会发表研究成果的重要手段，也是信息交流与信息存储的重要工具，从而实现其社会功能。 山东建筑大学信电学院课程设计说明书 26 3 大学 毕业设计（论文）简明指导手册 毕业设计 (论 文 )教学各阶段流程 表 1 毕业设计 (论文 )教学各阶段流程 指导教师上报课 1教研室 (课程组 )召开会议进行课题审查、论证（要求纪录 院系（学术委员会）或邀请校外专家对教研室上报课题进行评 对学生公布课题，并确保一名学生做一个课题（或子课题 院系汇总通过评审的课题，并作为教学执行计划报教务 指导教师指导学生查阅相关文献（包括一定数量的外文文献 2 毕业生就课题撰写开题报告，开题报告包括以下内容 、实验方 （或阶段性结果 开题报告答辩（各院系制定答辩办法，报教务处备案 中期检查，院系制定检查方 检查形 （含工作进展情况、存在问题、下一步计划安排等 ，学生进行答 检查组对学生的工作作出检查结 ，提出意见或建 终止毕业设计（ 院系向教务处报中期检查工作总 4 毕业答辩及成绩评定按 “大学 本科毕业设计 （论文）工作规范 ”进 行 山东建筑大学信电学院课程设计说明书 27 4 大学 毕业设计（论文）简明指导手册 毕业设计 (论文 )程序安排表 内 容 教研室（课程组）确定指导 调研、选题，填写选题审批表；院系毕业设计（论文）领导小组审批选题； 负 责 人 以适当形式向学生公布课题、学生选题（指导教师选题必 以前 2 汇总选题，编制毕业设计(论文 )教学执行计划报教务处 第 7 学期 15周前 院 系 主任、教学秘书 3 完成毕业实习 (毕业调研 )报告及外文翻译、开题报告。 教务处随 院系主任、指导教师 4 中期检查：院制定中期检查方案。 教务处随机进 行进行抽查。 学生完成毕业设计（论 第 8 学期 9 周前 院 系 主任、教务处 院系部下达毕业设计答 会，报教务处备案。 完成 第 8学期 14周 第 教研室（课程组）、院系 6 院系部将毕业设计 (论文 )成绩 前 院 系 主任 处 学校毕业设计 (论文 )复答辩 8 院系组织优秀毕业设计(论文 )评选，按教务处要 第 8 学期 17周 指 导 教师、院系主任 毕业设计 (论文 )按有关要求存档 毕业设计 (论文 )选题 选题的基本原则 选题是搞好毕业设计 (论文 )的前提，对毕业设计 (论文 ) 山东建筑大学信电学院课程设计说明书 28 5 大学 毕业设计（论文）简明指导手册 （ 1）课题必须符合本专业的培养目标及教学基本要求。 （ 2）课题应结合社会实践和科学研究的实 （ 3）课题类型应多样化，能使学生针对各自的情况来选择选题，以有利于发挥学生的积极性，有利于课题的 （ 4）课题应力求有益于学生综 （ 5）课题应具有可完成性。 课题的确定程序及学生选题 （ 1）课题确定程序为： ①指导教师在深入实际调查研究的基础上，结合自身研究开发实际提出课题，并填写《毕 ②经教研室（课题组）主任初审后，由院系组织同行专家评审，并报送院系主 任批准； （ 2）学生的选题。 各专业教研室（课题组）应 员。 各指导教师应将课题的提出背景、目的、意义及预期成果向学生作一简要介绍，学生根据自己的情况在教师指导下选题。 （ 3）毕业设计 ( 毕业实习（课题调研） 毕业实习的目的与要求 毕业实习是学生接到毕业设计 (论文 )任务书 应到相关的单位去了解产生及现实状况。 （ 1）毕业实习的目的 毕业实习是学生深入生产实践、社会实践等一线实际取得感性认识，从中了解实际工作过程和生产或社会需求过程，结合所学过的理论知识，使认识向深化发展。 这种理论与实践的紧 密 供必要的条件。 （ 2）毕业实习的要求 山东建筑大学信电学院课程设计说明书 29 6 大学 毕业设计（论文）简明指导手册 毕业实习要求学生利用各种有效方法和手段了解本专业所涉及的各方面的实际情况，完成实习任务。 向实践学习，了解与专业有关的实际知识。 向一线工作人员学习，了解研究者与生产者、创作者的实践感受、认识、经验、建议和优良作风。 向使用者学习，了解产品、作品存在的问题及改进的愿望和要求。 向文献资料学习，了解信息资料中反映出来的先进的作品 毕业实习的途径与方法 毕业实习。