ARM7實(shí)現(xiàn)指紋考勤系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

生物識(shí)別技術(shù)依靠其鑒別的唯一性和可靠性，經(jīng)過(guò)近十年的發(fā)展，應(yīng)用已經(jīng)越來(lái)越廣泛和成熟，目前指紋識(shí)別技術(shù)已趨向民用市場(chǎng)普及，指紋考勤機(jī)就是其主要的應(yīng)用之一。

　　引言

　　目前指紋識(shí)別技術(shù)已趨向民用市場(chǎng)普及，指紋考勤機(jī)就是其主要的應(yīng)用之一。筆者采用功能強(qiáng)大的S33C44B0X處理器設(shè)計(jì)了一款指紋考勤機(jī)，在功能、接口、價(jià)格等方面都有著極大的優(yōu)勢(shì)。

　　所設(shè)計(jì)的考勤機(jī)具有指紋采集和刷卡采集兩大基本功能。指紋采集部分采用CMOS光學(xué)傳感器。刷卡采集相應(yīng)的射頻模塊，它可以通過(guò)串口的方式與CPU通信。考勤機(jī)和上位機(jī)的通訊則采用通用的模擬USB接口，有效地達(dá)到了即保證低成本又方便用戶使用的目的。另外還加入了USB充電，實(shí)時(shí)時(shí)鐘顯示，語(yǔ)音提示等眾多人性化功能。系統(tǒng)的框圖如圖1所示。

　　基于ARM7的指紋考勤系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

　　本系統(tǒng)主CPU采用的是三星公司的S3C44B0X處理器，該處理器具有功能多、功耗低、運(yùn)算速度快、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)。

　　硬件設(shè)計(jì)主要包括指紋采集、刷卡采集、和電源管理三個(gè)部分。

　　存儲(chǔ)器采用外接的方式，分別接了64M的HY57V641620HG的SDRAM和16M的39VF1601的flash。語(yǔ)音提示模塊采用的是總長(zhǎng)為

　　21S錄音時(shí)間的AP8921A芯片。

　　上位機(jī)通訊通過(guò)CH341芯片進(jìn)行異步串口轉(zhuǎn)USB1.1接口，用戶對(duì)外可以按照正常的USB接口使用，省去了麻煩的串口。系統(tǒng)采用了MAX1508芯片通過(guò)USB接口給鋰電充電，平時(shí)采用電池供電，插上USB接口后即可通過(guò)USB接口給系統(tǒng)供電，并給鋰電充電。

　　按鍵總共有三個(gè)，一個(gè)是系統(tǒng)的開(kāi)關(guān)機(jī)按鍵，另外兩個(gè)分別是實(shí)時(shí)時(shí)鐘設(shè)的置按鍵和方向鍵。

　　指紋采集

　　指紋采集傳感器采用OV7620，并以I2C總線及DMA的數(shù)據(jù)傳輸方式實(shí)現(xiàn)與CPU的信息交互。圖2為指紋采集接口。

　　J1為采集頭的接口，主要有15個(gè)引腳，其中引腳8至引腳15為數(shù)據(jù)輸出接口，連接至鎖存器，最終接到數(shù)據(jù)總線上;引腳6、7為I2C總線，用于對(duì)傳感器寄存器進(jìn)行初始化設(shè)置;引腳3到引腳5分別為傳感器的時(shí)鐘信號(hào)、行同步信號(hào)和幀同步信號(hào)。幀同步信號(hào)直接連接至CPU的通用I/O端口GPF3上，行同步信號(hào)和時(shí)鐘信號(hào)通過(guò)與非門(mén)接至CPU的外部DMA請(qǐng)求輸入nXDREQ1。

　　當(dāng)nXDREQ1輸出由高電平變得低電平時(shí)，傳感器便有數(shù)據(jù)輸出，并且數(shù)據(jù)能夠維持至下一個(gè)同樣的過(guò)程的到來(lái)。這正好符合44B0的外部DMA請(qǐng)求的單步模式的要求。于是自然就可以采用DMA的方式來(lái)讀取數(shù)據(jù)。最終的數(shù)據(jù)讀取是通過(guò)片選鎖存器來(lái)實(shí)現(xiàn)的。由于DMA的方式不干預(yù)CPU，因此也大大提高了讀取的速度。