基于PIC单片机的指纹识别系统_毕业设计论文_精品.doc

文献综述 1.1 课题背景与意义 今天的工作生活中，很多的场合都需要身份的认证，而传统的基于标志的身份认证技术由于受到证件伪造以及密码破解等手段的威胁，逐渐表现得有些力不从心。怎样保护自己的重要文件资料，如何保证自己的隐私不被泄露？在传统的身份认证中，我们往往使用密码加密法，但是这种方法只是防君子不防小人。在高明的黑客眼里，由几个字符组成的密码脆弱得不堪一击。现在，科技的发展让我们有了新的选择——指纹识别技术。将指纹识别技术应用于笔记本、门锁等方面，可以对文件、财产起保护作用，并且可以进行身份识别[1]。 众所周知．世界上没有两个完全相同特征的人，没有两枚完全相同的指纹。指纹识别技术是目前最方便、可靠、非侵害和价格便宜的解决方案。指纹是人体独一无二的特征，具有随身性、唯一性、不可复制性、绝对必威体育官网网址性，并且它们的复杂度足以提供用于鉴别的足够特征[2]。指纹识别技术不仅免除了人们记忆密码的烦恼．而且方便快捷。只须手指轻轻一按，立即便可完成身份鉴别。 指纹识别技术的发展得益于现代电子集成制造技术和快速可靠的算法的研究。尽管指纹只是人体皮肤的小部分，但用于识别的数据量相当大，对这些数据进行比对也不是简单的相等与不相等的问题，而是使用需要进行大量运算的模糊匹配算法。现代电子集成制造技术使得我们可以制造相当小的指纹图像读取设备，同时飞速发展的个人计算机运算速度提供了在微机甚至单片机上可以进行两个指纹的比对运算的可能。另外，匹配算法可靠性也不断提高，指纹识别技术己非常实用[3]。 随着信息化技术的不断发展，计算机安全技术和身份认证对人们越来越重要 而随着基于个人特征的身份认证技术的不断完善和身份认证设备价格的下降[4]。由此可见，指纹识别技术将在互联网通信安全、金融证券、政府机构、军事安全、电子商务等领域具有更加广阔的应用前景[5]。 1.2 国内外现状单片机已渗透到人的生活、工作，以为核心的控制系统实时控制功能强可靠性高实用性强应用范围广等优点。随着人们生活水平的不断提高单片机控制无疑是人们追求的目标之一，它所给人带来的方便也是不可否定的因此了解单片机知识掌握单片机的应用技术具有重大的意义 Mcs-5l系列单片微处理机是美国INTEL公司在MCS-48单片机的基础上于80年代初推出的产品，具有较强的功能，适应用比较复杂的应用场合，堪称世界上性能最高的微计算机系列。其具有以下特点： 1)集成度高：MCS-52单片机的代表产品为8051，其内部包含了4 字节的ROM， 128个字节的RAM，4+8位并行口，一个全双工串行口，二个十六位的定时计数器以及一个处理功能很强的中央处理机。5个中断源2个优先级。 2)可靠性高： 由于单片机总线大多在芯片内部不易受干扰，而且单片机应用系统体积小容易屏蔽，可靠性高，可以应用于多种场台。 3)处理功能强、速度高：Mcs一5l单片微处理机指令系统中具有加减乘除指令及各种逻辑运算和转移指令，还具有位操作功能，CPU 时钟高达l2MHz，单字节乘法和除法仅需4ps就可完成，且具有特殊的多机通讯功能，可作为多机系统中的一个子系统[7]。 2. AVR单片机系列 1997年,由ATMEL公司利用Flash新技术, 共同研发出RISC精简指令集的高速8位单片机，AVR单片机。相对于出现较早也较为成熟的51系列单片机，AVR系列单片机片内资源更为丰富，接口也更为强大，同时由于其价格低等优势，在很多场合可以替代51系列单片机[8]。其具有以下特点： 1)采用CMOS技术和RISC架构，实现高速(50ns)、低功耗(μA)、具有SLEEP(休眠)功能。AVR的一条指令执行速度可达50ns (20MHz)，而耗电则在1μA～2.5mA间。 2)超功能精简指令：具有32个通用工作寄存器(相当于8051中的32个累加器)，克服了单一累加器数据处理造成的瓶颈现象。片内含有128-4K字节SRAM，可灵活使用指令运算，适合使用功能很强的C语言编程，易学、易写、易移植。 3) 操作方便：程序写入器件时，可以使用并行方式写入(用编程器写入)，也可使用串行在线下载(ISP)、在应用下载（IAP）方法下载写入。可直接在电路板上进行程序的修改、烧录等操作，方便产品升级[9]。 3. MSP430单片机系列 MSP430系列单片机是美国德州仪器（TI）1996年开始推向市场的一种16位超低 功耗、具有精简指令集（RISC）的混合信号处理器（Mixed Signal Processor]。称之为混合信号处理器，是由于其针对实际应用需求，将多个不同功能的模拟电路、数字电路模块和微处理器集成在一个芯片上，以提供“单片机”解决方案。该系列单片机多应用于需要电池供电的便携式仪器仪表中[10]。其具有以下特点： 1)处理能力强：MSP430系列单片机是一