指纹，因为其具有终身不变性、唯一性和便利性，已简直成为生物特征辨认的代名词。在指纹辨认运用商场上智能手机上的指纹辨认占了很大的份额，现在这项技能正便利着咱们的日子。而本文介绍的是一款运用FPGA的指纹辨认体系电路。
本规划选用具有高集成度、低功耗、短开发周期的FPGA来完结此项规划，以完结体系的ASIC为研讨布景，具有很强的现实意义和宽广的商场空间。 选用xilinx公司Spartan 3E系列FPGA作为中心操控器材，这款器材选用90ns的工艺，最大容量50万门，可支撑32位的RISC处理器，具有128 Mbit 并行Flash，足以满意规划的要求。该项目使用嵌入式软核完结体系的办理，使用硬件完结辨认算法，确保了体系功用的完整性与辨认的正确性。
电路原理
指纹收集模块
本规划中选用的是富士通的MBF200指纹传感器，MBF200硬件框图如图1所示，选用SPI形式，所以MBF200与FPGA只通MISO，MOSI，/S/C/S，SCLK四个端口相衔接。 /S/C/S为MBF200的使能端，SCLK为MBF200的体系时钟，当需求收集指纹信号时，FPGA向/S/C/S发送低电平，则MBF200开端作业。FPGA经过MOSI向MBF200发送操控指令，操控MBF200的数据输出办法及传输形式。VDD［3:1］为数字电源输入，VDDA［2:1］为模仿电源输入，VSS［3:1］为数字地，VSSA［2:1］为模仿地，所以如图所接。而为了避免数字信号对模仿信号的搅扰，用10欧电阻离隔。而且数字电源输入与相应的数字地之间均接有电容用来阁除非直流信号。为了避免数字地与信号地之间的搅扰，本规划选用0欧电阻阻隔。0欧电阻相当于很窄的电流通路，可以有效地约束环路电流，使噪声得到按捺。电阻在所有频带上都有衰减效果（0欧电阻也有阻抗），这点比磁珠强。
图1 MBF200硬件衔接电路
MODE［1:0］引脚是用来设定MBF200所用接口形式的，在本规划中，置MODE［1:0］为01，选定SPI传输形式。 在SPI形式傍边，AIN，ISET，FEST三个接口都不会用上，但依据MBF200内部电路结构，最好接电阻与地相接。
指纹数据处理模块
因为指纹数据处理触及许多算法，运算量大，所以本体系在Spartan－3E开发板上嵌入一个Microblaze软核来进行数据处理，首先将SPI口传输进来的数据送人SDRAM进行存储，开发板上带有32M的SDRAM，完全可以存储许多张指纹数据。在创立指纹数据库时，体系从SDRAM中取出数据，放入Microblaze进行处理，再将处理后的指纹数据信息存入FLASH组成指纹数据库。在比对形式时，使用Microblaze进行数据处理后的数据扔存入SDRAM，然后从FLASH和SDRAM别离提取指纹图画特征数据进行比对，得出比对成果。
指纹数据存储模块
trataFlash与FPGA管脚衔接图如图2所示。 CE［2:0］为strataFlash使能信号输入端口当只用一个片子时，CE［2:1］接地只用CE0操控。因为在本规划中，FPGA与FLASH之间的数据传输D［0］与FPGA对MBF200的操控线MISO复用，所以从FLASH里取数据与操控MBF200发生抵触，时序欠好操控，所以本规划中将会给BYTE#置高封闭A0，将strataFlash置于X16形式。 D［7:0］在写形式下，传送操控指令在写CUI时，在缓冲器写和编程形式下。在读形式下，D［7:0］发送CFI、数据阵列和标志数据。状况寄存器的数据将不经过这8位传输。 VPEN是锁定使能输入，当VPEN《VPRNLK时，内存将不答应写入数据或许指令。
图2 FLASH输入存储模块硬件操控图
本体系选用xilinx公司Spartan 3E系列FPGA作为中心操控芯片，经过富士通公司的MBF200指纹传感器完结对指纹图象的收集，使用SPI接口传输到FPGA进行数据的存储，使用内嵌的MicroBlaze处理器对指纹图象进行灰度滤波、二值化、二值去噪、细化等预处理，得到明晰的指纹图象，再从明晰的指纹图象中提取指纹特征点并存入指纹数据库作为建档模版。指纹比对时，选用相同的办法，得到比对模版，然后将比对模版与建档模版使用指纹辨认算法进行比对，得出比对成果。该项目使用嵌入式软核完结体系的办理，使用硬件完结辨认算法，确保了体系功用的完整性与辨认的正确性。该辨认体系可用于门禁、考勤、证件办理等许多方面，具有很广泛的运用远景。
编者结语
本规划选用具有高集成度、低功耗、短开发周期的FPGA来完结此项规划，以完结体系的ASIC为研讨布景，具有很强的现实意义和宽广的商场空间。该项目使用嵌入式软核完结体系的办理，使用硬件完结辨认算法，确保了体系功用的完整性与辨认的正确性。
