虹膜識別系統(tǒng)通信模塊和FPGA模塊的設(shè)計.pdf

1、虹膜識別技術(shù)作為一種可靠性很高的識別技術(shù)，成為了近年來的研究熱點。嵌入式虹膜識別系統(tǒng)是虹膜識別技術(shù)在嵌入式設(shè)備上的一種實現(xiàn)。以往的嵌入式識別系統(tǒng)一般采用單片DSP或者其他嵌入式處理器來完成全部算法。在這些單核處理器架構(gòu)的系統(tǒng)中，由于處理器的處理能力和硬件資源的限制，這些系統(tǒng)往往缺乏快速匹配和管理大容量數(shù)據(jù)庫的能力。為了改進這些系統(tǒng)的不足，本文基于TMS320DM6446和CycloneIII FPGA雙核處理的平臺設(shè)計了系統(tǒng)的各種數(shù)據(jù)通

2、信接口及其固件驅(qū)動，而FPGA主要負責虹膜初始圖像的預(yù)處理、匹配的并行處理、大容量數(shù)據(jù)庫的管理以及各個外圍模塊之間的通信。
　　本文所做的主要工作如下：
　　1.與團隊成員合作設(shè)計一個基于DSP和FPGA雙核處理器結(jié)構(gòu)的嵌入式虹膜識別系統(tǒng)，利用PADS的電路制圖軟件合作完成了原理圖和PCB板的繪制；
　　2.設(shè)計了嵌入式虹膜識別系統(tǒng)的外圍通信模塊的硬件和固件驅(qū)動程序，這些通信模塊包括：EMIF存儲器通信接口、UART串

3、口、以太網(wǎng)口和USB2.0接口。其中EMIF主要用于存儲器連接，UART用于串口調(diào)試，以太網(wǎng)用于網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸和程序下載，USB口主要用于大容量的圖像數(shù)據(jù)的傳輸；
　　3.編寫了Verilog程序并進行了程序的仿真、綜合和板級測試。在FPGA內(nèi)部實現(xiàn)了虹膜圖像的濾波和灰度調(diào)整預(yù)處理算法；FPGA內(nèi)部采用硬件處理的架構(gòu)，能夠?qū)崿F(xiàn)并行處理單元，根據(jù)這一特性設(shè)計了十路并行運算的虹膜匹配單元；利用FPGA有豐富的外圍引腳資源,和靈活的引腳特