SFG系列指紋識(shí)別模塊介紹-

1、 SFG系列指紋識(shí)別模塊介紹R30X系列指紋識(shí)別模塊是圣非格科技有限公司2009年推出的最新產(chǎn)品,采用了最先進(jìn)的指紋傳感器和高性能的DSP處理器,內(nèi)嵌完整的指紋識(shí)別算法和協(xié)議。具有指紋采集,指紋比對(duì),搜索和存儲(chǔ)等功能的智能型模塊。與同類指紋產(chǎn)品相比,因R30X系列采用自適應(yīng)參數(shù)調(diào)節(jié)機(jī)制,對(duì)指紋的適應(yīng)性更強(qiáng),對(duì)干濕手指都有較好的成像質(zhì)量,適用人群更廣泛。 1.應(yīng)用范圍保險(xiǎn)柜(箱、門鎖門禁系統(tǒng)與PC聯(lián)機(jī)的指紋識(shí)別及認(rèn)證系統(tǒng)等2.主要技術(shù)指標(biāo)序號(hào) 項(xiàng)目 參數(shù) 備注1 工作電壓 DC3.6-7.0V2 工作電流 100mA3 峰值電流 150mA4 安全等級(jí) 5級(jí) 從低到高:1、2、3、4、55 拒真

2、率(FRR <0.1% 安全等級(jí)為3時(shí)6 認(rèn)假率(FAR <0.001% 安全等級(jí)為3時(shí)7 圖像處理時(shí)間 <0.4秒8 1:1000搜索時(shí)間 <1秒9 儲(chǔ)存容量 250枚10 UART(TTL邏輯電平波特率(9600×Nbps ,N=1-12默認(rèn)N取6,即57600bps 11 USB1.112 溫度 -20-+5013 工作濕度 10%-90%(無凝露14 儲(chǔ)存溫度 -30-+8015 儲(chǔ)存濕度 <90%(無凝露16 模塊外形尺寸 48×32mm17 傳感器尺寸 54×24×21mm二、硬件接口1.外部接口尺寸圖R305光

3、學(xué)式一體式指紋模塊: R305F電容式指紋模塊 2.串行通訊引腳號(hào) 名稱 定義 描述1 VIN 電源輸入 電源正輸入端2 GND 電源和信號(hào)地 電源和信號(hào)地3 TD 數(shù)據(jù)發(fā)送 串行數(shù)據(jù)輸出,TTL邏輯電平4 RD 數(shù)據(jù)接收 串行數(shù)據(jù)輸入,TTL邏輯電平模塊通過串行通訊接口,可直接與采用3.3V或者5V電源的單片機(jī)進(jìn)行通訊;指紋模塊的數(shù)據(jù)發(fā)送端(TD接上位機(jī)的數(shù)據(jù)接收端(RXD,指紋模塊的數(shù)據(jù)接收端(RD接上位機(jī)的數(shù)據(jù)發(fā)送端(TXD。若需與RS-232電平的上位機(jī)進(jìn)行通訊,請(qǐng)?jiān)谀K與上位機(jī)之間增加電平轉(zhuǎn)換電路(如MAX232。3.USB通訊引腳號(hào) 名稱 定義 描述5 VIN 電源輸入 電源正輸入

4、端6 D- 數(shù)據(jù)接收 USB數(shù)據(jù)線7 D+ 數(shù)據(jù)發(fā)送 USB數(shù)據(jù)線8 GND 電源輸入 電源和信號(hào)地三、軟件開發(fā)指南1.上電延時(shí)時(shí)間模塊上電后,約需500mS時(shí)間進(jìn)行初始化工作,在此期間,模塊不能響應(yīng)上位機(jī)命令。2.系統(tǒng)資源2.1狀態(tài)寄存器長(zhǎng)度: 1word屬性: 只讀用途: 系統(tǒng)狀態(tài)指示讀取指令: SFG_ReadSysPara 詳見指令說明位 15 4 3 2 1 0 意義 Reserved ImgBufStat PWD Pass BusyBusy:占1位,置“1”表示系統(tǒng)正在執(zhí)行命令,“0”表示系統(tǒng)空閑Pass:占1位,置“1”表示指紋驗(yàn)證通過;PWD:占1位,置“1”表示設(shè)備握手口令通

5、過驗(yàn)證ImgBufStat:占1位,置“1”表示指紋圖像緩沖區(qū)存在有效指紋圖像2.2安全等級(jí)長(zhǎng)度: 1word屬性: 只讀用途: 安全等級(jí)指示;系統(tǒng)根據(jù)該值設(shè)定比對(duì)閥值讀取指令: SFG_ReadSysPara詳見指令說明設(shè)置指令: SFG_WriteReg詳見指令說明安全等級(jí)為1時(shí)認(rèn)假率最高,拒認(rèn)率最低。安全等級(jí)為5時(shí)認(rèn)假率最低,拒認(rèn)率最高。2.3模塊地址長(zhǎng)度: 2words屬性: 讀/寫用途: 系統(tǒng)只接收地址相配的指令包/數(shù)據(jù)包讀取指令: SFG_ReadSysPara詳見指令說明設(shè)置指令: SFG_SetAddr詳見指令說明模塊的默認(rèn)地址為0xffffffff,可通過指令修改,數(shù)據(jù)包的地

6、址域必須與該地址相配,命令包/數(shù)據(jù)包才被系統(tǒng)接收2.4數(shù)據(jù)包大小長(zhǎng)度: 1word屬性: 讀/寫用途: 發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí),系統(tǒng)根據(jù)該值設(shè)定單個(gè)數(shù)據(jù)包的長(zhǎng)度讀取指令: SFG_ReadSysPara詳見指令說明設(shè)置指令: SFG_WriteReg詳見指令說明2.5波特率系數(shù)長(zhǎng)度: 1word屬性: 讀/寫用途: 確定UART波特率,波特率=該值×9600讀取指令: SFG_ReadSysPara詳見指令說明設(shè)置指令: SFG_WriteReg詳見指令說明2.6模塊口令長(zhǎng)度: 2words屬性: 寫用途: 握手口令,口令通過系統(tǒng)才能響應(yīng)設(shè)置指令: SFG_SetPwd詳見指令說明系統(tǒng)默認(rèn)口令為

7、0,若默認(rèn)口令未被修改,則系統(tǒng)不要求驗(yàn)證口令,上位機(jī)可以直接與芯片通訊;若口令被修改,則上位機(jī)與芯片通訊的第一個(gè)指令必須是驗(yàn)證口令,只有口令驗(yàn)證通過后,芯片才接收其它指令。2.7用戶記事本模塊在FLASH中開辟了一個(gè)512字節(jié)的存儲(chǔ)區(qū)域作為用戶記事本,該記事本邏輯上被分成16頁(yè),每頁(yè)32字節(jié)。上位機(jī)可以通過SFG_WriteNotepad指令和SFG_ReadNotepad指令訪問任意一頁(yè)。注意寫記事本某一頁(yè)的時(shí)候,該頁(yè)32字節(jié)的內(nèi)容被整體寫入,原來的內(nèi)容被覆蓋。 2.8緩沖區(qū)與指紋庫(kù)模塊內(nèi)設(shè)有一個(gè)72K字節(jié)的圖像緩沖區(qū)與二個(gè)512bytes(256字大小的特征文件緩沖區(qū),名字分別稱為:Ima

8、geBuffer,CharBuffer1和CharBuffer2。用戶可以通過指令讀寫任意一個(gè)緩沖區(qū)。CharBuffer1或CharBuffer2既可以用于存放普通特征文件也可以用于存放模板特征文件。通過UART口上傳或下載圖像時(shí)為了加快速度,只用到像素字節(jié)的高4位,即將兩個(gè)像素合成一個(gè)字節(jié)傳送。通過USB口則是整8位像素。指紋庫(kù)容量根據(jù)掛接的FLASH容量不同而改變,系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)判別。指紋模板按照序號(hào)存放,序號(hào)定義為:0(N-1(N為指紋庫(kù)容量。用戶只能根據(jù)序號(hào)訪問指紋庫(kù)內(nèi)容。2.9特征與模板指紋特征文件大小為256字節(jié),包含特征點(diǎn)信息與總體信息;模板大小為512字節(jié),是兩個(gè)相同指紋特征之和

9、。特征文件結(jié)構(gòu):單個(gè)特征文件的特征點(diǎn)個(gè)數(shù)上限為50個(gè),特征文件占256字節(jié),其中頭56字節(jié)為文 件頭,包含總體信息;而后200字節(jié)存放50個(gè)特征點(diǎn)的信息,每個(gè)特征點(diǎn)占4字節(jié)。文件頭格式如下:第0-5字節(jié) 第6-39字節(jié) 第40-43字節(jié) 第44-55字節(jié)標(biāo)志,類型,特征質(zhì)量/個(gè)數(shù)/序號(hào)背景表34字節(jié)2個(gè)中心點(diǎn)坐標(biāo) 系統(tǒng)保留 特征單元結(jié)構(gòu)31 23 22 1413 5 4 1 0x Y 角度 特征點(diǎn)質(zhì)量 屬性2.10隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生器模塊內(nèi)部集成了硬件32位隨機(jī)數(shù)生成器(不需要隨機(jī)數(shù)種子,用戶可以通過指令讓模塊產(chǎn)生一個(gè)隨機(jī)數(shù)并上傳,參見采樣隨機(jī)數(shù)指令SFG_GetRandomCode。3.通訊協(xié)議通信

10、協(xié)議定義了指紋模塊與上位機(jī)之間信息交換的規(guī)則,無論硬件上采用UART還是USB接口類型,都采用同一套通訊協(xié)議和指令集。3.1幀格式采用半雙工異步串行通訊,默認(rèn)波特率為57600bps,可通過命令設(shè)置為9600-115200bps。傳送的幀格式為10位,1位0電平起始位,8位數(shù)據(jù)(低位在前和1位停止位,無校驗(yàn)位 3.2指令包/數(shù)據(jù)包格式指令/數(shù)據(jù)包共分三類 命令包 包標(biāo)識(shí)=01數(shù)據(jù)包,且有后續(xù)包 包標(biāo)識(shí)=02結(jié)束包 包標(biāo)識(shí)=08所有的數(shù)據(jù)包都要加包頭:0xEF0101命令包格式字節(jié)數(shù) 2bytes 4bytes 1byte 2bytes 1byte 2bytes 名稱 包頭 模塊地址 包標(biāo)識(shí)包長(zhǎng)

11、度 指令 參數(shù)1參數(shù)n 校驗(yàn)和內(nèi)容 0xEF01 xxxx 01H N=02數(shù)據(jù)包格式字節(jié)數(shù) 2bytes 4bytes 1byte 2bytes N bytes 2bytes 名稱 包頭 模塊地址 包標(biāo)識(shí) 包長(zhǎng)度 數(shù)據(jù) 校驗(yàn)和 內(nèi)容 0xEF01 xxxx 02H08結(jié)束包格式字節(jié)數(shù) 2bytes 4bytes 1byte 2bytes N bytes 2bytes 名稱 包頭 模塊地址 包標(biāo)識(shí)包長(zhǎng)度數(shù)據(jù) 校驗(yàn)和 內(nèi)容 0xEF01 xxxx 08H數(shù)據(jù)包不能單獨(dú)進(jìn)入執(zhí)行流程,必須跟在指令包或應(yīng)答包后面。下載或上傳的數(shù)據(jù)包格式相同。包長(zhǎng)度=包長(zhǎng)度至校驗(yàn)和(指令、參數(shù)或數(shù)據(jù)的總字節(jié)數(shù),包含校驗(yàn)

12、和,但不包含 包長(zhǎng)度本身的字節(jié)數(shù)。校驗(yàn)和是從包標(biāo)識(shí)至校驗(yàn)和之間所有字節(jié)之和,超出2字節(jié)的進(jìn)位忽略。模塊地址在沒有生成之前為缺省的0xFFFFFFFF,一旦上位機(jī)通過指令生成了模塊地 址,則所有的數(shù)據(jù)包都必須按照生成的地址收發(fā)。模塊將拒絕地址錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)包。3.3指令應(yīng)答應(yīng)答是將有關(guān)命令執(zhí)行情況與結(jié)果上報(bào)給上位機(jī),應(yīng)答包含有參數(shù),并可跟后續(xù)數(shù)據(jù)包。上位機(jī)只有在收到模塊的應(yīng)答包后才能確認(rèn)模塊收包情況與指令執(zhí)行情況,2bytes 4bytes 1byte 2bytes 1byte N bytes 2bytes0xEF01 模塊地址 包標(biāo)識(shí)07 包長(zhǎng)度 確認(rèn)碼 返回參數(shù) 校驗(yàn)和 確認(rèn)碼定義:1. 00H

13、:表示指令執(zhí)行完畢或OK;2. 01H:表示數(shù)據(jù)包接收錯(cuò)誤;3. 02H:表示傳感器上沒有手指;4. 03H:表示錄入指紋圖像失敗;5. 04H:表示指紋圖像太干、太淡而生不成特征;6. 05H:表示指紋圖像太濕、太糊而生不成特征;7. 06H:表示指紋圖像太亂而生不成特征;8. 07H:表示指紋圖像正常,但特征點(diǎn)太少(或面積太小而生不成特征;9. 08H:表示指紋不匹配;10. 09H:表示沒搜索到指紋;11. 0aH:表示特征合并失敗;12. 0bH:表示訪問指紋庫(kù)時(shí)地址序號(hào)超出指紋庫(kù)范圍;13. 0cH:表示從指紋庫(kù)讀模板出錯(cuò)或無效;14. 0dH:表示上傳特征失敗; 15. 0eH:表示模塊不能接受后續(xù)數(shù)據(jù)包;16. 0fH:表示上傳圖像失敗;17. 10H:表示刪除模板失敗;18. 11H:表示清空指紋庫(kù)失敗;19. 13H:表示口令不正確;20. 15H:表示緩沖區(qū)內(nèi)沒有有效原始圖而生不成圖像;21. 18H:表示讀寫FLASH 出錯(cuò);22