基于FPGA的指纹识别电路

本设计选用具有高集成度、低功耗、短开发周期的FPGA来完成此项设计，以实现系统的ASIC为研究背景，具有很强的现实意义和广阔的市场空间。 

采用xilinx公司Spartan 3E系列FPGA作为核心控制器件，这款器件采用90ns的先进工艺，最大容量50万门，可支持32位的RISC处理器，具有128 Mbit 并行Flash，足以满足设计的要求。该项目利用嵌入式软核实现系统的管理，利用硬件实现识别算法，保证了系统功能的完整性与识别的正确性。 本设计中采用的是富士通的MBF200指纹传感器，MBF200硬件框图如图6所示，采用SPI模式，所以MBF200与FPGA只通 MISO，MOSI，/S/C/S，SCLK四个端口相连接。 /S/C/S为MBF200的使能端，SCLK为MBF200的系统时钟，当需要采集指纹信号时，FPGA向/S/C/S发送低电平，则MBF200开始工作。FPGA通过MOSI向MBF200发送控制命令，控制MBF200的数据输出方式及传输模式。VDD[3:1]为数字电源输入，VDDA[2:1]为模拟电源输入，VSS[3:1]为数字地，VSSA[2:1]为模拟地，所以如图所接。而为了防止数字信号对模拟信号的干扰，用 10欧电阻隔开。并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。为了防止数字地与信号地之间的干扰，本设计采用0欧电阻隔离。0欧电阻相当于很窄的电流通路，能够有效地限制环路电流，使噪声得到抑制。电阻在所有频带上都有衰减作用(0欧电阻也有阻抗)，这点比磁珠强。

MODE[1:0]引脚是用来设定MBF200所用接口模式的，在本设计中，置MODE[1:0]为01，选定SPI传输模式。 在SPI模式当中，AIN，ISET，FEST三个接口都不会用上，但根据MBF200内部电路结构，最好接电阻与地相接。