随着计算机与信息技术的发展,生物特征识别技术受到了广泛的关注。指纹识别是生物特征识别中的一项重要内容,一直以来是国内外的研究热点。嵌入式自动指纹识别是指指纹识别技术在嵌入式系统上的应用。传统的嵌入式自动指纹识别系统多采用单片DSP或MIPS处理器来完成算法,由于DSP或MIPS处理器只能根据程序顺序执行,在指纹匹配过程中只能和整个库中的指纹进行一一匹配,因此这类系统在处理较大指纹库时下匹配时间相当长。为了克服这个缺点,本文构建了浮点DSP和FPGA协同处理构架的硬件平台,充分利用DSP在计算上的精确度和FPGA并行处理的特点,由DSP和FPGA共同处理匹配算法。本文的主要工作如下:1.设计了一个硬件系统,包括DSP处理器、FPGA、指纹传感器、人机交互接口和USB1.1接口。同时,还设计了各硬件模块的驱动程序,为应用程序提供控制接口。由于系统中DSP工作频率为300MHz,其中某些器件的工作频率达到了100MHz,因此本文还给出了一些信号完整性分析和PCB设计经验。2.编写了Verilog程序,在FPGA中实现了9路指纹的并行匹配。由于FPGA本身的局限性,实现原有匹配算法有很大困难。在简化原有匹配算法的基础上本文提出了便于FPGA实现“粗匹配”算法。此外,还设计了用于和DSP通信的接口模块设计。3.完成了系统应用程序设计。在使用uC/OS-II实时操作系统的基础上设计了各系统任务,通过调用驱动程序控制和协调各硬件模块,实现了自动指纹识别功能。为了便于存放指纹特征信息,设计了指纹库数据结构,实现了指纹库添加、删除、编辑的功能。最终,本系统实现了高效、快速的进行指纹识别,各模块工作稳定。同时,模块化的软硬件设计使本系统便于进行二次开发,快速应用于各种场合。