C5515指纹鉴别开发与设计

　　TI的C5515 指纹鉴别开发工具是完整的信号链解决方案，使有兴趣在其产品中集成指纹识别功能的制造商和开发人员可以更快地进入市场。

　　主要特性

　　TMS320C55x架构可实现出色的代码执行效率，并通过以下三个方面降低了功耗：通过双乘法累计(MAC)单元提高并行性、通过多路同时存取提高片上存储器的数据带宽，并支持高级DSP寻址特性。

　　TMS320C55x架构利用存储器保留、仅实时时钟 (RTC) 模式以及时钟门控等丰富的电源管理特性大限度地延长便携式设备的电池使用寿命。

　　TMS320C55x架构具有高集成外设（包括高速USB 2.0、3个片上低压降稳压器 (LDO)、UART、SPI 以及GPIO等）与高达320kB的片上存储器可显著节省系统成本与电源，支持新兴应用。

 

　　图1 C5515框图 

　　图2 C5515 FDK参考框图（1）

　　持可变字节宽度指令集，从而提高了代码密度。指令单元（IU）从内部或外部存储器获取32位程序，并针对程序单元（PU）排列指令。程序单元对指令进行解码，将任务指向地址单元（AU）和数据单元（DU）资源，管理受到全面保护的流水线。提前转移功能可以避免执行条件指令时发生流水线排空的情况。

　　通用输入和输出功能以及10位SAR ADC为LCD显示器、键盘和媒体界面提供了充足的状态、中断和比特位I/O引脚。通过2个多媒体卡/安全数字（MMC/SD）外设、4个Inter-IC Sound（I2S BusTM）模块、1个具有4种芯片选择的串行端口接口（SPI）、1个I2C多主-从接口和1个通用异步接收器/发射器（UART）接口实现了串行媒体支持。

　　器件外设集包括1个外部存储器接口（EMIF），可以无缝访问异步存储器（如EEPROM、NOR、NAND和SRAM）和高速、高密度存储器（如同步DRAM（SDRAM）和移动SDRAM（mSDRAM））。其他外设包括：高速通用串行总线（USB2.0）仅Device模式和实时时钟（RTC）。该器件还包含3个通用定时器（其中1个可配置成看门狗定时器）和1个模拟锁相环（APLL）时钟发生器。

　　此外，该器件还包含1个紧耦合FFT硬件加速器。紧耦合FFT硬件加速器支持8点~1024点（2的乘幂）实数和复数FFT。并且，该器件还含有3个集成式LDO（DSP_LDO、ANA_LDO和USB_LDO），可以为器件的不同部分供电。DSP_LDO可以为DSP内核（CVDD）提供1.3V~1.05V的电压。为了实现功耗较低的操作，编程器可以在外部电源为RTC（CVDDRTC和DVDDRTC）供电的时候关闭内部DSP_LDO，从而降低了DSP内核（CVDD）的功耗。ANA_LDO设计用于为DSP PLL（VDDA_PLL）、SAR和电源管理电路（VDDA_ANA）提供1.3V的电压。USB_LDO为USB内核数字（USB_VDD1P3）和PHY电路（USB_VDDA1P3）提供了1.3V的电压。RTC警报中断或唤醒引脚可以重新启动内部DSP_LDO，重新为DSP内核供电。

　　该器件得到了eXpressDSPTM、Code Composer Studio集成开发环境（IDE）、DSP/BIOS、Texas Instruments算法标准和业内较大的第三方网络的支持。Code Composer Studio IDE具有代码生成工具，包括C编译器和连接器、RTDXTM、XDS100TM、XDS510TM、XDS560仿真器件驱动器与评估模块。该器件还得到了C55x DSP库的支持，其具有50多种基本软件内核（FIR滤波器、IIR滤波器、FFT和各种数学功能）和芯片支持库。 

　　图3 C5515 FDK参考框图（2）

　　C5515方案特点

　　C5515指纹开发套件（FDK）是一个完整的信号链解决方案，它使开发商可以将指纹生物识别功能集成到他们的产品中，更快地进入市场。该套件包含两个被广泛使用的指纹传感器类型（1个刷卡传感器，1个光纤传感器），德州仪器的新C5515低功耗数字信号处理器的一个核板与一个扩展板用于电源和用户交流。

　　该套件还包括完整的硬件设计资料，简化了的应用程序的源代码和技术文档，包括用户指南、应用手册，以帮助用户了解如何开发指纹应用程序。刷卡传感器和光学传感器的生产质量演示文件和二进制文件为也包括在套件中，让用户体验到最终产品的性能。其目标应用包括指纹识别功能的物理访问控制产品（电子门锁和安全箱）、USB智能钥匙和存储设备、PC用户识别和考勤计时系统。