新型指纹传感器MBF200的特性及应用

4 MBF200的应用

4.1 MBF200与USB的接口

由于USB总线接口具有即插即用特性，而且目前应用比较广泛，所以本文设计了MBF200在USB模式下的接口电路（如图2所示）。其中MODE分别置为1、0，采用12MHz晶振，AIN用于模拟信号输入方式选择，ISET用于设置内部参考电流，FSET用于设置内部多频振荡器及自动指纹检测速率。需要注意的是，在USB模式中，为芯片提供的电压必需在3.3V～3.6V之间，由于该芯片的低功耗特点，所以在设计中可以使用USB总线电源来满足系统设计要求。

USB接口使用三个端点：其中端点0是控制端点，用来控制对功能寄存器的读写；端点1是读端点，用来读取经过AD转换后的指纹图像数据，它是以块方式进行读取的，每次64个字节；端点是2是中断端点，当ISR(Interrupt Status Register)被置位时，由它向端点2发送中断信号。

    4.2 软件控制流程

该传感器有多种接口方式及多种图像获取形式，这些都是通过内部功能寄存器的设置来完成的。

首先要对传感器进行初始化：主要是启动内部ADC并对特殊功能寄存器CTRLB的第2位置位，以确定ADC后的地址是否自动增加，同时设置芯片时钟源并使能传感器。其流程如图3所示。

其次是调整参数，其流程如图4所示，其中DTR是放电时间寄存器，DCR则是用来设置放电电流速率的寄存器，PGC是可编程增益控制寄存器，主要用来设置放大器的增益。

最后就是获取指纹图像数据，在该传感器芯片中，共有三种指纹图像数据获取方式，分别为：

（1）获取子图（GETSUB）方式。在CPU和SPI接口模式中，子图的大小可以从任意位置开始设置，甚至可以从一个像素点到整幅图像；在USB接口模式中，子图列的开始必须是64的倍数。

（2）获取整幅图像（GETIMG）方式是把数据采集方式初始化为从行0列0到行299列255，以获取整幅图像数据。

（3）获取行数据（GETROW）方式主要捕获特定的几行数据。

MBF200芯片内部提供有6个寄存器，可用来设置图像数据捕获的位置。其中RAL是行地址低位，RAH是行地址高位，CAL是列地址，REL是行末地址低位，REH是行末地址高位，CEL是列末地址。

在USB接口方式下获取整幅指纹图像数据的流程如图5所示。在USB模式中，数据是以块为单位进行传输的，每块数据大小必须为64字节。

其它两种接口方式的指纹图像数据获取流程基本相似，只是没有数据块的限制，它们可以读取任意字节的指纹数据。

5 小结

随着信息技术的发展，计算机安全技术和身份认证技术对于人们的工作与生活来说越来越重要。生物特征识别技术为信息社会日益迫切的安全需求提供了一个较好的解决方案。文中基于MBF200的指纹传感器具有自动指纹检测功能，可支持多种接口模式，而且设计方便，故将得到广泛的应用，具有一定的实用价值。