TI的指紋鑒別開發(fā)解決方案

簡述：TI的C5515 指紋鑒別開發(fā)工具是完整的信號鏈解決方案，使有興趣在其產(chǎn)品中集成指紋識別功能的制造商和開發(fā)人員可以更快地進入市場。

主要特征：

TMS320C55x 架構(gòu)可實現(xiàn)出色的代碼執(zhí)行效率，并通過以下三個方面降低了功耗：通過雙乘法累計 (MAC) 單元提高并行性、通過多路同時存取提高片上存儲器的數(shù)據(jù)帶寬，并支持高級 DSP尋址特性；

·利用存儲器保留、僅實時時鐘 (RTC) 模式以及時鐘門控等豐富的電源管理特性最大限度地延長便攜式設備的電池使用壽命；

·高集成外設（包括高速 USB 2.0、3 個片上低壓降穩(wěn)壓器 (LDO)、UART、SPI 以及 GPIO 等）與高達 320KB 的片上存儲器可顯著節(jié)省系統(tǒng)成本與電源，支持新興應用；

持可變字節(jié)寬度指令集，從而提高了代碼密度。指令單元（IU）從內(nèi)部或外部存儲器獲取32位程序，并針對程序單元（PU）排列指令。程序單元對指令進行解碼，將任務指向地址單元（AU）和數(shù)據(jù)單元（DU）資源，管理受到全面保護的流水線。提前轉(zhuǎn)移功能可以避免執(zhí)行條件指令時發(fā)生流水線排空的情況。

通用輸入和輸出功能以及10位SAR ADC為LCD顯示器、鍵盤和媒體界面提供了充足的狀態(tài)、中斷和比特位I/O引腳。通過2個多媒體卡/安全數(shù)字（MMC/SD）外設、4個Inter-IC Sound（I2S BusTM）模塊、1個具有4種芯片選擇的串行端口接口（SPI）、1個I2C多主-從接口和1個通用異步接收器/發(fā)射器（UART）接口實現(xiàn)了串行媒體支持。

器件外設集包括1個外部存儲器接口（EMIF），可以無縫訪問異步存儲器（如EEPROM、NOR、NAND和SRAM）和高速、高密度存儲器（如同步DRAM（SDRAM）和移動SDRAM（mSDRAM））。其他外設包括：高速通用串行總線（USB2.0）僅Device模式和實時時鐘（RTC）。該器件還包含3個通用定時器（其中1個可配置成看門狗定時器）和1個模擬鎖相環(huán)（APLL）時鐘發(fā)生器。

此外，該器件還包含1個緊耦合FFT硬件加速器。緊耦合FFT硬件加速器支持8點~1024點（2的乘冪）實數(shù)和復數(shù)FFT。并且，該器件還含有3個集成式LDO（DSP_LDO、ANA_LDO和USB_LDO），可以為器件的不同部分供電。DSP_LDO可以為DSP內(nèi)核（CVDD）提供1.3V~1.05V的電壓。為了實現(xiàn)功耗最低的操作，編程器可以在外部電源為RTC（CVDDRTC和DVDDRTC）供電的時候關(guān)閉內(nèi)部DSP_LDO，從而降低了DSP內(nèi)核（CVDD）的功耗。ANA_LDO設計用于為DSP PLL（VDDA_PLL）、SAR和電源管理電路（VDDA_ANA）提供1.3V的電壓。USB_LDO為USB內(nèi)核數(shù)字（USB_VDD1P3）和PHY電路（USB_VDDA1P3）提供了1.3V的電壓。RTC警報中斷或喚醒引腳可以重新啟動內(nèi)部DSP_LDO，重新為DSP內(nèi)核供電。

該器件得到了業(yè)內(nèi)獲獎的eXpressDSPTM、Code Composer Studio™集成開發(fā)環(huán)境（IDE）、DSP/BIOS™、Texas Instruments算法標準和業(yè)內(nèi)最大的第三方網(wǎng)絡的支持。Code Composer Studio IDE具有代碼生成工具，包括C編譯器和連接器、RTDXTM、XDS100TM、XDS510TM、XDS560™仿真器件驅(qū)動器與評估模塊。該器件還得到了C55x DSP庫的支持，其具有50多種基本軟件內(nèi)核（FIR濾波器、IIR濾波器、FFT和各種數(shù)學功能）和芯片支持庫

圖1： C5515 框圖

方案特點：

The C5515 Fingerprint Development Kit (FDK) is a complete signal chain solution that enablesmanufacturers and developers, who are interested in integrating fingerprint biometrics features into theirproduct, to go to market faster. The kit contains two widely-used fingerprint sensor types (1 swipe sensorand 1 optical sensor), one core board with Texas Instruments’ latest C5515 low power digital signal

processor, and one extension board for power supply and user interaction.

The kit also includes complete hardware design collateral, simplified application source code, andtechnical documentation including a user’s guide, and application notes, to help users understand how todevelop a fingerprint application. A production quality demo and binary files for swipe and optical sensorsare also included in the kit to enable users to experience the final product performance. Some targetapplications include fingerprint-enabled physical access control products (electronic door locks and safeboxes), USB smart keys and storage device, PC user identification, and time and attendance monitoringsystems.

參考原理框圖：

圖2 參考框圖1