引　言

CMOS圖像傳感器是近年來得到快速發展的一種新型固態圖像傳感器。它將圖像傳感部分和控制電路高度集成在同一芯片里，體積明顯減小、功耗也大大降低，滿足了對高度小型化、低功耗成像系統的要求。與傳統的CCD圖像傳感器相比，CMOS圖像傳感器還具有集成度高、控制簡單、價格低廉等諸多優點。因此隨著CMOS集成電路工藝的不斷進步和完善，CMOS圖像傳感器已經廣泛應用于各種通用圖像采集系統中。同時作為一種PC機與外圍設備間的高速通信接口，USB具有許多突出的有點： 連接簡便，可熱插拔，無需定位及運行安裝程序，無需連接外設時關機及重啟系統，實現真正的即插即用;高傳輸速率，USB1.1協議支持12Mb/s;不占用系統硬件資源，能夠自動檢測和配置外圍設備，不存在硬件沖突問題。

因此，利用CMOS數字圖像傳感器與USB接口數據傳輸來實現的指紋識別儀具有結構簡單，體積小，便攜化等優點。現將介紹利用OMniVision公司的CMOS彩色數字圖像傳感器OV762M和cypress公司的EZ—USB AN2131QC USB控制傳輸芯片(內部集成了增強形51內核)來實現指紋信息的采集和USB傳輸，同時由于指紋傳感器輸出數據的速率(27MB/s)與USB控制器(AN2131QC)數據傳輸速率(12Mb/s)的不匹配，故系統采用了SRAM和CPLD構成中間高速緩沖區。

系統結構

應用AN2131QC、CPLD和OV762M設計的指紋識別系統硬件框圖如圖1所示：

圖1　指紋識別硬件系統簡略框架圖

首先，AN2131QC通過I2C對指紋識別傳感器(OV7620)的窗口設置等參數進行配置，光學透鏡把像成在OV762M的像面上后，CMOS圖像傳感器(OV7620)對其進行空間采樣，并按照一定的幀頻連續輸出8位的數字圖像數據Y[7∶M](輸出數字圖像數據的幀同步信號為VSYNC，水平有效信號為HREF，輸出時鐘信號為PCLK)。為了實現指紋傳感器輸出數據與USB控制器(AN2131QC)讀取數據速度與時序的匹配，使用了SRAM(IS61C1024)和CPLD構成高速緩沖區，利用此高速緩沖區將OV762M采集的指紋數據緩存。最后AN2131QC實現與上位機的USB通信，將高速緩沖區中數據的傳輸到PC機進行相應圖像處理。