引 言
1、MBF200结构与功用
MBF200是富士通公司的电容式固体指纹收集传感器，能收集到500dpi的指纹图画。它的传感器是256×300的阵列，能够在3.3V~5V的宽电压范围内操作。MBF200的功用主要有以下几点：
① 集成了一个8位A/D变换器。A/D变换器的输入能够是MBF200的指纹传感器阵列的输出，也能够是由
MBF200的AIN引脚接入的模拟信号。
② 带有3种总线接口，即8位微处理器（MCU）总线接口、集成的USB全速接口及串行周边设备接口（SPI），使芯片的运用规划愈加灵敏。
③ 特有主动指纹检测功用。
MBF200的内部结构如图1所示。
不管在哪一种总线接口形式下，对MBF200的操控都是经过写它的操控寄存器来完结的，包含CTRLA、CTRLB、CTRLC。MBF200共有19个寄存器。
值得提出的是，MBF200的时钟有两种挑选。依据图1能够看出：“多谐振动”和“晶体电路”便是它的两组可选的时钟源。CTRLB中的位1（XTALSEL）是用来在这两者之间进行挑选的。XTALSEL=0，表明选用内部的“多谐振动”作为MBF200的时钟；XTALSEL=1，表明时钟源来自芯片的XTAL1引脚，此刻，芯片既能够外接有源晶体，也能够接无源晶体。CTRLB的各位含义会在后边介绍。
在MBF200的三种接口之中，SPI接口是比较简捷的一种，包含SCK、MISO、MOSI和SCS四条信号线。此刻，它的时钟源能够从外部输入；也能够在外接一个晶体后，运用MBF200内部的晶体电路来获得时钟源。图1中，在挑选了SPI形式后，它的其它两种形式（USB、MCU）是主动制止的。实际上，MBF200与操控芯片的SPI接口时，它只能作业在SPI的从形式下（slave），只有当MBF200作业于USB形式下时，它才是作为一个SPI的主设备（master）。
MBF200的一些状况寄存器，如DTR、DCR、PGC、THR等，需要在进行指纹收集之前被初始化。MBF200共有19个寄存器。这儿仅仅对两个比较重要的寄存器CTRLA、CTRLB进行阐明。
1.1 CTRLA（操控寄存器A）
写该寄存器来初始化图画转化；读该寄存器来读取A/D转化的成果。
GETSUB、GETIMG和GETROW三位选定了一种图画存取形式而且初始化了A/D转化器的转化序列。 AINSEL位选定了A/D转化器的来历。向GETSUB、GETIMG和GETROW中的恣意一位写入一个“1”，都将抛弃当时对应形式的图画吸取并重新开端新的该形式的图画吸取，而且这三位每次最多只能有一位被置成“1”。假如这三位中有多于一位被置成“1”，那么图画的转化就不会开端。当GETIMG被置成“1”后，MBF200会完结以下一系列动作：
◇行地址被置成0；
◇列地址被置成0；
◇主动开端图画的行吸取；
◇第一个象素的A/D转化主动开端。
当向CTRLA中写“0”时，除了会铲除AINSEL之外，并不会使MBF200抛弃当时的图画。读CTRLA的状况能够得到A/D的转化的成果。的上升沿会使A/D转化器开端下一次转化。
1.2 CTRLB（操控寄存器B）
CTRLB有必要在程序的最开端对它的位0和位2置“1”，以使能MBF200。
操控寄存器A、B的各位含义如表1所列。
2、 MBF200的SPI接口特色
SPI协议是一个同步串行数据传输协议，协议假定微操控器的SPI移位寄存器在SCLK的下降沿动作。关于MBF200而言，在时钟上升沿锁存MOSI引脚的数据，在下降沿将数据送至MISO引脚，如图2所示。MBF200的SPI通讯协议的具体内容如下：
◇MOSI线上的数据在SCK的上升沿被采样；
◇MISO线上的数据在SCK的下降沿产生改动；
◇SCK在闲暇状况时，能够为高电平，也能够为低电平；
◇串行传输过程中，高位在前（最早被移出）。
3、 MBF200的SPI接口运用
下面结合MBF200的SPI接口特色，介绍如何故TMS320VC5402（简称5402）作为主操控器，完结MBF200对指纹数据的收集。5402的McBSP是与SPI兼容的。这儿，把5402装备成SPI的主设备（master），MBF200作业在SPI协议下的从形式（slave）。多通道缓冲串行口McBSP的功用是供给器材表里数据的串行交流。同曾经的串口比较，McBSP串口具有相当大的灵敏性。表2给出了有关5402的McBSP引脚阐明。
5402供给的时钟中止形式可用于SPI协议通讯。当McBSP被装备为时钟中止形式时，发送器和接纳器在内部是同步的，即可将发送数据帧时钟（BFSX）用作从器材使能（即），而将发送数据位时钟（BCLKX）用作SPI协议中SCK。因为接纳数据位时钟（BCLKR）和接纳数据帧时钟（BFSR）在内部别离与BFSX和BCLKX相连，因而，该引脚不能用于SPI形式。
当McBSP被装备为一个主设备时，发送输出信号（BDX）被用作SPI协议的MOSI信号，而接纳输入信号（BDR）则被用作MISO信号。McBSP用作主设备时，与MBF20的SPI接口如图3所示。DSP的CLKX用作SPI的串行位同步时钟；BDX用作SPI的主操控器的输出；BDR用作SPI的主操控器的输入；BFSX用作SPI的串行帧同步信号。当5402的McBSP被用于时钟中止形式，而且设置CLKSTP＝10，CLKXP＝1时，McBSP的SPI时序与MBF200的时序符合，如图4所示。
4、 收集体系的规划与完结
4.1 硬件规划
5402外扩RAM和ROM。RAM用来寄存指纹数据，ROM用来寄存DSP程序。收集体系的各部分衔接如图5所示。其间，MAX3111是供给一个RS232接口，经过这个接口，指纹收集体系能够向外（如PC机）供给指纹数据。DSP和MBF200都是3.3V供电。MBF200无需外接晶体，而是选用内部12MHz振动器来供给时钟。
4.2 软件规划
要完结MBF200与5402之间的SPI接口通讯，还有必要在5402上运转程序。这个程序关于5402的工程师来说很简单，软件流程如图6所示。仅仅有一点值得注意：当运用5402接纳指纹数据时，因为MBF200在某一行没有完结之前，帧信号有必要一向有用，便是说这一帧的长度为256×8位。所以，只能用5402的DMA来接纳，DMA的接纳帧长应该装备为128×16位。5402的部分汇编程序如下：
……;（MCBSP的初始化）
*翻开主动缓冲单元（ABU），翻开DMA进行128字×16位帧的DMA接纳，通道0
STM #DMSRC1，DMSA ;设置源地址为DRR10
STM #DRR10，DMSDN
STM #DMDST1，DMSA ;设置意图地址为3200H
STM #3200H，DMSDN
STM #DMCTR1，DMSA ;设置缓冲区的巨细为80H个单字
STM #80H，DMSDN
STM #DMSFC1，DMSA
STM #0001000000000000B，DMSDN
STM #DMMCR1，DMSA
STM #0101000001001101B，DMSDN
STM #DMIDX0，DMSA
STM #0001H，DMSDN
STM #0000001000000011B，DMPREC
……;（这儿是INT0的中止服务，用于接纳MBF200的数据）
RET
悉数代码现现已过了调试，能够获得MBF200 的指纹数据，完结指纹收集的意图。图7是由MBF200收集到的指纹图画。该图是将原始数据经过RS232传送给PC机，然后运用Matlab东西把这些数据转化成图画的。
5、结 语
根据MBF200的指纹收集体系运用起来很便利，易于嵌入到其它的体系傍边。该收集体系现已用于一款指纹锁的规划之中。
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