基于ARM核的AT75C220及其在指紋識(shí)別系統(tǒng)中的應(yīng)用

指紋識(shí)別技術(shù)近年來逐漸成熟，在門禁、安防和金融等方面得到了越來越廣泛的應(yīng)用。典型的指紋識(shí)別系統(tǒng)是以指紋傳感器和 DSP處理器為核心構(gòu)成。指紋傳感器采集指紋圖像，DSP處理器實(shí)時(shí)實(shí)現(xiàn)指紋識(shí)別算法。同時(shí)，通常的指紋識(shí)別系統(tǒng)還具有較強(qiáng)的通信能力，除了具有 RS485通信外，高檔的指紋識(shí)別系統(tǒng)還要求具有以太網(wǎng)接口和Internet連接能力。Atmel公司新推出的智能互聯(lián)網(wǎng)芯片AT75C220集成了 ARM內(nèi)核、DSP協(xié)處理器以及以太網(wǎng)MAC接口，用AT75C220和指紋傳感器結(jié)合可構(gòu)成高性能的指紋識(shí)別系統(tǒng)。  

　　1 AT75C220主要特點(diǎn)  

　　AT75C220是定位于智能互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的高性能ARM處理器，采用ARM7TDMI微處理器核，具有OadDSP核，強(qiáng)大的外設(shè)(如中斷控制器和外設(shè)數(shù)據(jù)控制器)，其DMA通道增強(qiáng)了微控制器的實(shí)時(shí)性能。主要特點(diǎn)有：  

　　集成ARM7TDMI ARM Thumb處理器核  

　　一個(gè)16b定點(diǎn)DSP核  

　　雙以太網(wǎng)10／100Mb／s MAC接口  

　　88kB的完整快速RAM(支持DMA方式)  

　　多媒體數(shù)字信號(hào)編解碼器(CODEC接口)  

　　集成SDRAM控制器  

　　這樣，AT75C220就很適合于需要圖像處理功能并具有互聯(lián)網(wǎng)通信能力的設(shè)備，比如高性能的指紋識(shí)別設(shè)備和VoIP應(yīng)用等。單芯片集成多種功能可以降低成本，提高系統(tǒng)可靠性。同時(shí)，該芯片完備的開發(fā)軟件支持(包括LINUX操作系統(tǒng)和DSP算法程序支持等)也有利于減少產(chǎn)品上市時(shí)間。  

　　2 芯片結(jié)構(gòu)  

　　AT75C220主要由運(yùn)行速度達(dá)40 MI／s的基于ARM7TDMI的RISC處理器、運(yùn)行速度為60MI／s的DSP處理器和雙以太網(wǎng)10／100Mb／s的MAC接口組成。其內(nèi)部機(jī)構(gòu)如圖1所示。  



　　AT75C220包含2種不同的總線ASB和APB，ASB用于連接ARM核、DSP核等核心模塊，而APB總線則連接串行通信接口、通用I／O口等，兩總線之間用AMBA總線橋連接。  

　　ARMTTDMI微處理器是一個(gè)高性能的嵌入式CPU，他功耗低，運(yùn)算速度快，內(nèi)含Thumb指令解碼器，可支持16b指令，同時(shí)支持調(diào)試和快速乘法等功能，并可通過模塊互交總線與其他功能模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。  
ARMTTDMI (Thumb)是公司授權(quán)用戶最多的一項(xiàng)產(chǎn)品，將ARM7指令集同Thumb擴(kuò)展組合在一起，以減少內(nèi)存容量和系統(tǒng)成本。同時(shí)，他還利用嵌入式ICE調(diào)試技術(shù)來簡(jiǎn)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)，并用一個(gè)DSP增強(qiáng)擴(kuò)展來改進(jìn)性能。選擇基于ARM核的產(chǎn)品的另一個(gè)理由是，ARM公司的處理器核心得到了大量廠家的支持，便于產(chǎn)品的開發(fā)和升級(jí)換代。