TI的指纹鉴别开发解决方案

简述：TI的C5515 指纹鉴别开发工具是完整的信号链解决方案，使有兴趣在其产品中集成指纹识别功能的制造商和开发人员可以更快地进入市场。

主要特征：

TMS320C55x 架构可实现出色的代码执行效率，并通过以下三个方面降低了功耗：通过双乘法累计 (MAC) 单元提高并行性、通过多路同时存取提高片上存储器的数据带宽，并支持高级 DSP寻址特性；

·利用存储器保留、仅实时时钟 (RTC) 模式以及时钟门控等丰富的电源管理特性最大限度地延长便携式设备的电池使用寿命；

·高集成外设（包括高速 USB 2.0、3 个片上低压降稳压器 (LDO)、UART、SPI 以及 GPIO 等）与高达 320KB 的片上存储器可显著节省系统成本与电源，支持新兴应用；

持可变字节宽度指令集，从而提高了代码密度。指令单元（IU）从内部或外部存储器获取32位程序，并针对程序单元（PU）排列指令。程序单元对指令进行解码，将任务指向地址单元（AU）和数据单元（DU）资源，管理受到全面保护的流水线。提前转移功能可以避免执行条件指令时发生流水线排空的情况。

通用输入和输出功能以及10位SAR ADC为LCD显示器、键盘和媒体界面提供了充足的状态、中断和比特位I/O引脚。通过2个多媒体卡/安全数字（MMC/SD）外设、4个Inter-IC Sound（I2S BusTM）模块、1个具有4种芯片选择的串行端口接口（SPI）、1个I2C多主-从接口和1个通用异步接收器/发射器（UART）接口实现了串行媒体支持。

器件外设集包括1个外部存储器接口（EMIF），可以无缝访问异步存储器（如EEPROM、NOR、NAND和SRAM）和高速、高密度存储器（如同步DRAM（SDRAM）和移动SDRAM（mSDRAM））。其他外设包括：高速通用串行总线（USB2.0）仅Device模式和实时时钟（RTC）。该器件还包含3个通用定时器（其中1个可配置成看门狗定时器）和1个模拟锁相环（APLL）时钟发生器。

此外，该器件还包含1个紧耦合FFT硬件加速器。紧耦合FFT硬件加速器支持8点~1024点（2的乘幂）实数和复数FFT。并且，该器件还含有3个集成式LDO（DSP_LDO、ANA_LDO和USB_LDO），可以为器件的不同部分供电。DSP_LDO可以为DSP内核（CVDD）提供1.3V~1.05V的电压。为了实现功耗最低的操作，编程器可以在外部电源为RTC（CVDDRTC和DVDDRTC）供电的时候关闭内部DSP_LDO，从而降低了DSP内核（CVDD）的功耗。ANA_LDO设计用于为DSP PLL（VDDA_PLL）、SAR和电源管理电路（VDDA_ANA）提供1.3V的电压。USB_LDO为USB内核数字（USB_VDD1P3）和PHY电路（USB_VDDA1P3）提供了1.3V的电压。RTC警报中断或唤醒引脚可以重新启动内部DSP_LDO，重新为DSP内核供电。

该器件得到了业内获奖的eXpressDSPTM、Code Composer Studio™集成开发环境（IDE）、DSP/BIOS™、Texas Instruments算法标准和业内最大的第三方网络的支持。Code Composer Studio IDE具有代码生成工具，包括C编译器和连接器、RTDXTM、XDS100TM、XDS510TM、XDS560™仿真器件驱动器与评估模块。该器件还得到了C55x DSP库的支持，其具有50多种基本软件内核（FIR滤波器、IIR滤波器、FFT和各种数学功能）和芯片支持库

图1： C5515 框图

方案特点：

The C5515 Fingerprint Development Kit (FDK) is a complete signal chain solution that enablesmanufacturers and developers, who are interested in integrating fingerprint biometrics features into theirproduct, to go to market faster. The kit contains two widely-used fingerprint sensor types (1 swipe sensorand 1 optical sensor), one core board with Texas Instruments’ latest C5515 low power digital signal

processor, and one extension board for power supply and user interaction.

The kit also includes complete hardware design collateral, simplified application source code, andtechnical documentation including a user’s guide, and application notes, to help users understand how todevelop a fingerprint application. A production quality demo and binary files for swipe and optical sensorsare also included in the kit to enable users to experience the final product performance. Some targetapplications include fingerprint-enabled physical access control products (electronic door locks and safeboxes), USB smart keys and storage device, PC user identification, and time and attendance monitoringsystems.

参考原理框图：

   

图2    参考框图1

图3   参考框图2

参考PCB图：

图4   参考PCB1

图5  参考PCB2