基于ET44M210的指紋識(shí)別智能卡設(shè)計(jì)

摘要：文章介紹了智能卡技術(shù)和指紋識(shí)別技術(shù)，給出了以ET44M210芯片為核心的具有指紋識(shí)別功能的智能卡系統(tǒng)的一種實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法，并闡述了系統(tǒng)設(shè)計(jì)和軟件流程。
關(guān)鍵詞：ET44M210；智能卡系統(tǒng)；指紋識(shí)別

0 引言
新一代智能卡Smart Card的內(nèi)嵌芯片CPU等于一個(gè)特殊類(lèi)型的單片機(jī)，內(nèi)部帶有控制器、存儲(chǔ)器、時(shí)運(yùn)控制邏輯和算法單元。由于CPU卡有存儲(chǔ)容量大、處理能力強(qiáng)、信息存儲(chǔ)安全等特性，在對(duì)各種卡片技術(shù)的評(píng)估過(guò)程中，智能卡脫穎而出，成為目前最佳、最具有經(jīng)濟(jì)效益的解決方案，被廣泛用于信息安全性要求特別高的場(chǎng)合。生物識(shí)別技術(shù)是利用人體的生物特征鑒別每個(gè)人的真實(shí)身份，主要包括虹膜、面孔、指紋、掌紋等。其中以指紋識(shí)別技術(shù)最為成熟穩(wěn)定。智能卡技術(shù)和指紋識(shí)別技術(shù)的結(jié)合使用，具有優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)的特點(diǎn)。智能卡作為個(gè)人身份及指紋信息的存儲(chǔ)載體，利用指紋的唯一性達(dá)到個(gè)人身份鑒別的目的，為智能卡技術(shù)和指紋識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用提供了更加廣泛的發(fā)展空間。
本文介紹了采用ET44M210芯片為基礎(chǔ)的一個(gè)智能銀行卡系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法，其中ET44M210為智能卡，PC機(jī)模擬讀卡機(jī)。考慮到預(yù)防手指模型欺騙技術(shù)，采用輸入密碼加指紋雙重驗(yàn)證的方式。

1 硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
1．1 實(shí)驗(yàn)中采用的芯片簡(jiǎn)介
1．1．1 ET44M210微處理器
ET44M210微處理器采用精簡(jiǎn)指令集的結(jié)構(gòu)(RISC)，外接6MHz的晶振，除條件轉(zhuǎn)移指令需要二個(gè)時(shí)鐘周期外，所有指令只要一個(gè)時(shí)鐘周期。在芯片內(nèi)部整合了USB、16位模數(shù)轉(zhuǎn)換、串行周邊控制界面(SPI)等功能。處理器內(nèi)部擁有16kB ROM、1．3kB RAM、42個(gè)IO口，供電電壓3．6～5V。
ET44M210芯片是一款低價(jià)格、高性能，采用CMOS工藝制造，具有RISC架構(gòu)的8位微控制器芯片。芯片采用SMA封裝，引腳數(shù)為100，由臺(tái)灣義統(tǒng)電子股份有限公司(Etoms Electronics Com)設(shè)計(jì)生產(chǎn)。ET44M210的設(shè)計(jì)充分體現(xiàn)了SoC化產(chǎn)品的特征。圖1 ET44M210的模塊結(jié)構(gòu)圖。

1．1．2 ET44M210芯片的開(kāi)發(fā)工具
ET USBICE仿真軟件ET44M210芯片采用“USB接口仿真+實(shí)驗(yàn)?zāi)０?rdquo;作為硬件開(kāi)發(fā)工具，如圖2所示。開(kāi)發(fā)板的前半部分是仿真模板，在其上有一個(gè)ET44M210芯片，內(nèi)部固化了仿真程序。仿真模板通過(guò)板上的USB接口與PC機(jī)通信，在仿真軟件的配合下構(gòu)成一個(gè)低成本、高性能的在線仿真器ICE和寫(xiě)入器。

開(kāi)發(fā)板的后半部分是實(shí)驗(yàn)?zāi)０?，在其上也有一個(gè)ET44M210芯片，用戶(hù)通過(guò)實(shí)驗(yàn)?zāi)０暹M(jìn)行系統(tǒng)開(kāi)發(fā)和模擬實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)?zāi)０迳嫌?個(gè)USB接口供用戶(hù)使用。實(shí)驗(yàn)板上還有1個(gè)48引腳的插座，可供連接I／O接口、ADC、PWM、SPI等使用。
ET44M210芯片采用ET USBICE仿真軟件作為軟件開(kāi)發(fā)工具，如圖3所示。

ET USBICE仿真軟件使用USB接口與PC計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信。軟件具有標(biāo)準(zhǔn)的通用仿真軟件界面和工程導(dǎo)向管理功能，適用于Windows98／2000／XP等多種操作系統(tǒng)，可以很方便地對(duì)源程序進(jìn)行編寫(xiě)、編譯、偵錯(cuò)、仿真運(yùn)行、代碼生成、寫(xiě)入等全過(guò)程。