使用TI 的低功耗C5x DSP的指纹识别方框图和解决方案

方案框图

设计说明

指纹识别用于各种应用，包括电子门禁系统、智能卡、车辆点火开关控制系统、带指纹控制存取功能的 USB 记忆棒及许多其它应用。指纹扫描仪中的数字信号处理元件可执行滤波、转换、特征提取、匹配运算及其它算法等复杂的 DSP 功能。

指纹传感器可以运用电容、光学、压力或热感技术来获取手指特征的图像。最常用的指纹传感器解决方案首先使用激光或 LED 灯照亮指纹，然后使用 CCD 或价格较为低廉的 CMOS 传感器进行图像采集。指纹传感器通常为自包含模块，其包括可将模拟信息转换成数字化数据流的模数转换器。分辨率、动态范围和像素密度均是决定图像质量并影响传感器精确度的因素。

一旦采集到图像，数字信息将被传输到数字信号处理器以生成匹配。匹配过程的第一步即调节扫描的指纹。指纹阅读器很少将完整指纹用于识别。而是 DSP 使用算法提取每个指纹的特征和样式，以生成独特的数字代码。软件流中的第二步是读取从扫描的图像中生成的代码，然后将其与数据库的潜在匹配项进行比较。比较步骤将需要系统访问联网数据库或非易失性存储器中的指纹信息。

在生物辨识指纹扫描中对实时信号处理的需要使 C55x DSP 成为这一应用的一个引入注目的解决方案。C55x 在主动和被动模式下的低功耗功能使其成为指纹扫描应用的绝配，因为在绝大部分的时间里，处理器都处于低功耗模式。C55x DSP 的外设集成包括片上 LDO、片上存储器和用于连接的 USB Phy。安装片上外设凭借简化电路板布局和减少芯片总数降低了系统总成本。当通信外设与处理器被安装在同一芯片上时，保护您的器件免受 ESD 的来源的伤害也很重要。可以与人体接触的所有 IO 或通信外设或 ESD 的其它来源均应受到保护。像 TPD3E001 这样的器件可以为 USB 2.0 接口提供高达 15kV 的多通道 ESD 保护。

C55x 上发现的 LCD 桥接器可用于显示消息或选项菜单。TSC2003 触摸屏控制器与应用的集成为用户提供了一种从显示的菜单选择选项的方法。此应用还内置了音频功能，可以警报和预先录制的语音命令两种形式为用户提供反馈。这可以通过 C55x 的 I2S 功能实现，为音频 DAC 提供数字音频流。DAC3120 等器件包含能够驱动 2.5 瓦单声道扬声器的内置 AB 类放大器，可以将数字音频流转换成模拟信号并提高系统集成的能力。