SoPC自动指纹识别系统设计

　　如图1所示，系统工作流程主要分为指纹硬件采集、指纹图像硬件预处理和指纹软件匹配。其中SRAM作为指纹数据的缓存设备，Flash做为指纹特征数据的存储设备，对指纹数据的处理步骤按照箭头所指示的方向进行。

　　1.2 NiosⅡ软件功能

　　Nios Ⅱ嵌入式处理器是ALTERA公司推出的采用哈佛结构、具有32位指令集的第二代片上可编程的软核处理器， 其最大优势和特点是模块化的硬件结构， 以及由此带来的灵活性和可裁减性。相对于传统的处理器， Nios Ⅱ系统可以在设计阶段根据实际的需求来增减外设的数量和种类。设计者可以使用ALTERA 提供的开发工具SOPC Builder, 在PL D器件上创建软硬件开发的基础平台， 也即用SOPC Builder创建软核CPU和参数化的接口总线Avalon.在此基础上， 可以很快地将硬件系统（包括处理器、存储器、外设接口和用户逻辑电路）与常规软件集成在单一可编程芯片中。而且， SOPC Builder还提供了标准的接口方式，以便用户将自己的外围电路做成Nios Ⅱ软核可以添加的外设模块。这种设计方式， 更加方便了各类系统的调试。

　　Nios II作为主要控制模块，通过Avalon总线协调指纹处理各个子模块的运行。其中预处理硬件模块由于处理中各算法步骤顺序执行，所以以一个整体挂在Avalon总线上，方便模块的控制。指纹图像预处理后的特征提取匹配使用NiosⅡ软件实现，指纹数据储存于程序的数据存储器中，按照软件处理流程调用各个函数进行处理。为了方便观察调试结果，在Avalon上挂有VGA和LCD显示，每一步算法完成后调用VGA显示查看处理结果，使用LCD提示处理步骤。