使用TI 的低功耗C5x DSP的指紋識別方框圖和解決方

方案框圖

設計說明

指紋識別用于各種應用，包括電子門禁系統(tǒng)、智能卡、車輛點火開關控制系統(tǒng)、帶指紋控制存取功能的 USB 記憶棒及許多其它應用。指紋掃描儀中的數(shù)字信號處理元件可執(zhí)行濾波、轉換、特征提取、匹配運算及其它算法等復雜的 DSP 功能。

指紋傳感器可以運用電容、光學、壓力或熱感技術來獲取手指特征的圖像。最常用的指紋傳感器解決方案首先使用激光或 LED 燈照亮指紋，然后使用 CCD 或價格較為低廉的 CMOS 傳感器進行圖像采集。指紋傳感器通常為自包含模塊，其包括可將模擬信息轉換成數(shù)字化數(shù)據(jù)流的模數(shù)轉換器。分辨率、動態(tài)范圍和像素密度均是決定圖像質(zhì)量并影響傳感器精確度的因素。

一旦采集到圖像，數(shù)字信息將被傳輸?shù)綌?shù)字信號處理器以生成匹配。匹配過程的第一步即調(diào)節(jié)掃描的指紋。指紋閱讀器很少將完整指紋用于識別。而是 DSP 使用算法提取每個指紋的特征和樣式，以生成獨特的數(shù)字代碼。軟件流中的第二步是讀取從掃描的圖像中生成的代碼，然后將其與數(shù)據(jù)庫的潛在匹配項進行比較。比較步驟將需要系統(tǒng)訪問聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)庫或非易失性存儲器中的指紋信息。

在生物辨識指紋掃描中對實時信號處理的需要使 C55x DSP 成為這一應用的一個引入注目的解決方案。C55x 在主動和被動模式下的低功耗功能使其成為指紋掃描應用的絕配，因為在絕大部分的時間里，處理器都處于低功耗模式。C55x DSP 的外設集成包括片上 LDO、片上存儲器和用于連接的 USB Phy。安裝片上外設憑借簡化電路板布局和減少芯片總數(shù)降低了系統(tǒng)總成本。當通信外設與處理器被安裝在同一芯片上時，保護您的器件免受 ESD 的來源的傷害也很重要?？梢耘c人體接觸的所有 IO 或通信外設或 ESD 的其它來源均應受到保護。像 TPD3E001 這樣的器件可以為 USB 2.0 接口提供高達 15kV 的多通道 ESD 保護。

C55x 上發(fā)現(xiàn)的 LCD 橋接器可用于顯示消息或選項菜單。TSC2003 觸摸屏控制器與應用的集成為用戶提供了一種從顯示的菜單選擇選項的方法。此應用還內(nèi)置了音頻功能，可以警報和預先錄制的語音命令兩種形式為用戶提供反饋。這可以通過 C55x 的 I2S 功能實現(xiàn)，為音頻 DAC 提供數(shù)字音頻流。DAC3120 等器件包含能夠驅(qū)動 2.5 瓦單聲道揚聲器的內(nèi)置 AB 類放大器，可以將數(shù)字音頻流轉換成模擬信號并提高系統(tǒng)集成的能力。