本設(shè)計(jì)選用具有高集成度、低功耗、短開(kāi)發(fā)周期的FPGA來(lái)完成此項(xiàng)設(shè)計(jì)，以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的ASIC為研究背景，具有很強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義和廣闊的市場(chǎng)空間。 采用xilinx公司Spartan 3E系列FPGA作為核心控制器件，這款器件采用90ns的先進(jìn)工藝，最大容量50萬(wàn)門(mén)，可支持32位的RISC處理器，具有128 Mbit 并行Flash，足以滿(mǎn)足設(shè)計(jì)的要求。該項(xiàng)目利用嵌入式軟核實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的管理，利用硬件實(shí)現(xiàn)識(shí)別算法，保證了系統(tǒng)功能的完整性與識(shí)別的正確性。
本設(shè)計(jì)中采用的是富士通的MBF200指紋傳感器，MBF200硬件框圖如圖6所示，采用SPI模式，所以MBF200與FPGA只通 MISO，MOSI，/S/C/S，SCLK四個(gè)端口相連接。 /S/C/S為MBF200的使能端，SCLK為MBF200的系統(tǒng)時(shí)鐘，當(dāng)需要采集指紋信號(hào)時(shí)，F(xiàn)PGA向/S/C/S發(fā)送低電平，則MBF200開(kāi)始工作。FPGA通過(guò)MOSI向MBF200發(fā)送控制命令，控制MBF200的數(shù)據(jù)輸出方式及傳輸模式。VDD[3:1]為數(shù)字電源輸入，VDDA[2:1]為模擬電源輸入，VSS[3:1]為數(shù)字地，VSSA[2:1]為模擬地，所以如圖所接。而為了防止數(shù)字信號(hào)對(duì)模擬信號(hào)的干擾，用 10歐電阻隔開(kāi)。并且數(shù)字電源輸入與相應(yīng)的數(shù)字地之間均接有電容用來(lái)閣除非直流信號(hào)。為了防止數(shù)字地與信號(hào)地之間的干擾，本設(shè)計(jì)采用0歐電阻隔離。0歐電阻相當(dāng)于很窄的電流通路，能夠有效地限制環(huán)路電流，使噪聲得到抑制。電阻在所有頻帶上都有衰減作用(0歐電阻也有阻抗)，這點(diǎn)比磁珠強(qiáng)。
MODE[1:0]引腳是用來(lái)設(shè)定MBF200所用接口模式的，在本設(shè)計(jì)中，置MODE[1:0]為01，選定SPI傳輸模式。 在SPI模式當(dāng)中，AIN，ISET，F(xiàn)EST三個(gè)接口都不會(huì)用上，但根據(jù)MBF200內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)，最好接電阻與地相接。
