基于OMAP5910 的虹膜身份认证系统的设计与实现

中文摘要:

  　本文介绍了基于TI公司的OMAP5910 的虹膜身份认证系统的设计与实现, 该系统通过CMOS 数字摄像头采集虹膜图像, 传输给OMAP5910 的功能模块, 进行虹膜编码并予以认证, 或者通过USB 接口或网络将虹膜编码传输到服务器上予以存档。在该硬件平台上移植了嵌入式操作系统, 便于后续的开发与管理。该系统还具有低功耗、高性能、易管理等特点。

英文摘要：

  　An iris detection and identification system is designed for personal identification based on OMAP5910 , which incorporates TI925T core and TMS320C55x core. The iris image is collected by CMOS image sensor , and sent to the DSP core of OMAP5910 for identification. The iris database is saved in MMCPSD card. The system can arcommunicated with server by USB or Ethernet . WinCE embedded system is ported on the system, which makes a good start for later software developing. The system is low power , high performance and easy to manage.

311 　OMAP5910 简介
     TI 公司推出的基于OMAP (open multimedia application platform) 架构的芯片OMAP5910 , 采用了 一种独特的双核结构, 把高性能低功耗的DSP 核 与控制能力强的ARM 微处理器结合起来, 是一种 开放式的、可编程的高性能多媒体应用芯片(常简 称为OMAP 芯片) 。其内部结构如图2 所示。 OMAP5910 采用0113μm 工艺, 核心电压只有 116V , 其大小只有约20mm ×20mm。OMAP5910 主 要由ARM9 的MPU 核、C55x 的DSP 核, Traffic Controller (控制ARM 核、DSP 核、DMA 和局部总 线等功能单元对存储设备的访问) 以及丰富的外围 接口组成。外围的接口包括相机接口、LCD 控制 器、存储器接口、SDPMMC 接口、三个串口、三个 USB 接口、无线接口、蓝牙接口等[3 ] 。
313 　系统软件开发
     本系统的软件开发工作包括三个方面的工作: 嵌入式软件开发平台的设计、虹膜算法在 OMAP5910 上的实现和系统的集成。目前已经完成 的工作包括嵌入式软件开发平台的设计和虹膜算法 在TMS320C5510EVM板上的实时实现。 TI 公司提出的OMAP 架构包括硬件平台和软 件平台。OMAP 的软件平台建立在两个操作系统之 上: 一个是基于ARM 的操作系统, 如WinCE , ucLinux 等嵌入式操作系统; 一个是基于DSP 的DSPPBIOS II。连接这两个系统的核心技术是TI 公 司推出的DSPPBIOS Bridge 。DSPPBIOS Bridge 是实现 和使用OMAP 软件平台的关键。DSPPBIOS Bridge 提 供了一种使用DSP 的无缝接口, 允许使用者在GPP (general purpose processor) ———对OMAP5910 而言, 指ARM核———上使用标准的应用程序接口访问并 控制DSP。对开发者来说, 利用TI 公司的CCS , OMAP 仅用GPP 就完成了所有的开发功能, DSP 的 应用仅相当于一个任务, 通过调用DSPPBIOS Bridge 的API 函数即可完成DSP 的功能开发。OMAP5910 的软件开发最主要的工作就是在OMAP5910 的 ARM9 核上建立嵌入式操作系统。在本系统的嵌入 式软件开发平台的设计方面, 我们在OMAP5910 的 硬件平台上移植了微软公司的嵌入式操作系统 WinCE310。 在OMAP 硬件平台上建立WinCE 嵌入式操作 系统基本上可以分为三步: 开发适合目标板的 bootloader ; 定制目标板的WinCE; 下载WinCE 到目 标板。通过上述步骤可以非常方便地在OMAP 硬件 平台上建立嵌入式系统平台。 虹膜算法已经在TMS320C55x 系列的 TMS320C5510 的EVM 板上通过了测试, 接下来的 工作是要完成算法在OMAP 平台上的实现以及系统 的集成。
4 　总结与展望
     在基于OMAP5910 的虹膜身份认证系统的开发 过程中, 已经完成了硬件平台的设计和嵌入式软件 平台的设计, 还在C55x 的DSP 上实现了虹膜实时 算法。测试表明, 基于OMAP5910 的虹膜身份认证 系统的设计是合理的, 系统运行稳定, 体现了系统 的低功耗、高性能的特点。下一步的工作是要完成 虹膜算法在OMAP5910 上的实现以及系统的进一步 完善。