基于FPGA的指纹识别系统设计与实现.doc

摘要：本次毕业设计是基于FPGA的指纹识别系统设计与实现，芯片上选用的是EP4CE6E22C8N这款芯片作为主控芯片，而指纹识别方面直接选用的是一个指纹模块。EP4CE6E22C8N芯片拥有较低的功耗，成本价格低，同时采用FPGA架构；它拥有多达8个高速的收发器；高达近6.3 MB的嵌入式存储器。UART Fingerprint Reader这款指纹模块使用的是进口ST他们公司的一款高速数字的处理器，处理器里已经结合了固定的指纹处理算法，还包括一款拥有精度较高的光学传感器，它能够实现指纹识别一个完整的功能，具有指纹图像处理、指纹的录入、特征值提取、模板储存等功能，是一款非常智能的模块；另外它还提供 UART 接口和通讯协议。

本设计所实现的主要功能是，控制FPGA与指纹模块之间的串行通信数据来控制指纹模块实现指纹的采集、比对以及删除的功能。

现在有关指纹识别的应用使得我们日常生活变得方便快捷。本次设计研究的重点是关于FPGA的指纹识别，利用集成度化度较高，功耗低，开发周期短的FPGA来实现，具有非常深远的意义。

关键词 指纹识别；FPGA；EP4CE6E22C8N；指纹模块

目录

摘要

Abstract

1 绪论-1

1.1 选题背景及意义-1

1.2 指纹概述-1

1.2.1 指纹介绍-1

1.2.2 指纹特征-1

1.3 国内外研究现状-2

1.4 指纹识别的应用-2

2 系统总体设计-4

2.1系统整体结构-4

2.1.1 系统原理框图-4

2.1.2 设计思路-4

2.2 功能要求-5

2.2.1指纹识别系统的主要功能-5

2.3 本章小结-5

3 系统硬件的设计-6

3.1主要硬件的选用-6

3.1.1 主控芯片的选择-6

3.1.2 指纹模块的选用-7

3.1.3 指纹模块的设计-8

3.2 本章小结-11

4系统软件的设计-13

4.1 系统软件的开发环境-13

4.2 指纹模块的通信方式-14

4.3 通信协议操作流程-15

4.3.2 删除指定用户-15

4.3.3 删除全部用户-15

4.3.4 采集图像并提取特征值上传-16

4.3.1 添加指纹-17

4.4 按键模块的设计-18

4.5 uart串行通信模块-19

4.5.1 波特率时钟模块-20

4.5.2 数据发送模块-20

4.5.3 数据接收模块-21

4.6 数据控制模块的设计-21

4.7 本章小结-24

5下载调试-25

5.1下载-25

5.2 调试-25

5.3 遇到并解决的问题-28

总结-29

致谢-30

参考文献-31