基于FPGA的指紋采集接口設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

　　相對(duì)于密碼、證件等傳統(tǒng)身份認(rèn)證技術(shù)和諸如語音、虹膜、臉形、簽名等其他生物特征識(shí)別認(rèn)證技術(shù)而言，指紋識(shí)別認(rèn)證是一種更為理想的身份認(rèn)證技術(shù)。其優(yōu)點(diǎn)體現(xiàn)在：

　　1.廣泛性——每個(gè)人的每一跟手指都具有指紋；

　　2.唯一性——每個(gè)人的指紋都不相同，極難進(jìn)行復(fù)制；

　　3.穩(wěn)定性——指紋不會(huì)隨著年齡的增長而改變；

　　4.易采集性——指紋圖像可運(yùn)用專業(yè)的指紋傳感器獲取，易于開發(fā)識(shí)別認(rèn)證系統(tǒng)。

　　隨著電子商務(wù)的發(fā)展和消費(fèi)類電子的普及，越來越多的領(lǐng)域需要指紋識(shí)別系統(tǒng)。目前，基于 、 的獨(dú)立式指紋識(shí)別系統(tǒng)已經(jīng)成功應(yīng)用于考勤、門禁、安檢等領(lǐng)域 。同時(shí)，隨著微電子技術(shù)的進(jìn)步，設(shè)計(jì)開發(fā)能應(yīng)用在小型微型系統(tǒng)（如手機(jī)、PDA等）的ASIC資金資助：上海市科學(xué)技術(shù)委員會(huì)PDC計(jì)劃項(xiàng)目（No. 047062023）和AM 0403項(xiàng)目（專用集成電路）指紋識(shí)別認(rèn)證系統(tǒng)，將具有很強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義和廣闊的市場空間。

　　由于FPGA（現(xiàn)場可編程門陣列）具有高集成度，低功耗，短開發(fā)周期等優(yōu)點(diǎn)，本文選用FPGA作為指紋識(shí)別認(rèn)證系統(tǒng)的核心器件，以控制其依次實(shí)現(xiàn)指紋采集、指紋特征點(diǎn)提取、存儲(chǔ)、比

　　二、簡介指紋采集接口器件

　　本指紋采集接口的核心控制器件為Xilinx公司SpartanIII系列的XC3S400型FPGA芯片，它的封裝形式為PQ208。這款芯片采用先進(jìn)的90ns工藝，最大容量40萬門，工作頻率高達(dá)200M，足以完成系統(tǒng)需要。

　　另外，本文選用的指紋采集傳感器為富士通公司的MBF300滑動(dòng)式電容指紋采集傳感器。這款指紋傳感器采用標(biāo)準(zhǔn)CMOS技術(shù)，含有8位A／D變換器，能在2.8V~5V的寬電壓范圍內(nèi)工作，能自動(dòng)檢測到是否有指紋到達(dá)傳感器，并實(shí)現(xiàn)在線采集。而它與以往采用的面積式指紋傳感器相比最大的優(yōu)點(diǎn)在于，在保證指紋圖像高分辨率（500dpi）的同時(shí)大大減小了傳感器的尺寸（13.3