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　　前言

　　指紋識別技術近年來逐漸成熟，在門禁、安防和金融等方面得到了越來越廣泛的應用。Atmel公司新推出的智能互聯(lián)網(wǎng)芯片AT75C220集成了ARM內(nèi)核、DSP協(xié)處理器以及以太網(wǎng)MAC接口，用AT75C220和指紋傳感器結(jié)合可構(gòu)成高性能的指紋識別系統(tǒng)。

　　1 AT75C220主要特點

　　AT75C220是定位于智能互聯(lián)網(wǎng)應用的高性能ARM處理器，采用ARM7TDMI微處理器核，具有OadDSP核，強大的外設(如中斷控制器和外設數(shù)據(jù)控制器)，其DMA通道增強了微控制器的實時性能。主要特點有：

　　集成ARM7TDMI ARM Thumb處理器核

　　一個16b定點DSP核

　　雙以太網(wǎng)10/100Mb/s MAC接口

　　88kB的完整快速RAM(支持DMA方式)

　　多媒體數(shù)字信號編解碼器(CODEC接口)

　　集成SDRAM控制器

　　這樣，AT75C220就很適合于需要圖像處理功能并具有互聯(lián)網(wǎng)通信能力的設備，比如高性能的指紋識別設備和VoIP應用等。單芯片集成多種功能可以降低成本，提高系統(tǒng)可靠性。同時，該芯片完備的開發(fā)軟件支持(包括LINUX操作系統(tǒng)和DSP算法程序支持等)也有利于減少產(chǎn)品上市時間。

　　2 芯片結(jié)構(gòu)

　　AT75C220主要由運行速度達40 MI/s的基于ARM7TDMI的RISC處理器、運行速度為60MI/s的DSP處理器和雙以太網(wǎng)10/100Mb/s的MAC接口組成。其內(nèi)部機構(gòu)如圖1所示。

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　　AT75C220包含2種不同的總線ASB和APB，ASB用于連接ARM核、DSP核等核心模塊，而APB總線則連接串行通信接口、通用I/O口等，兩總線之間用AMBA總線橋連接。

　　ARMTTDMI微處理器是一個高性能的嵌入式CPU，他功耗低，運算速度快，內(nèi)含Thumb指令解碼器，可支持16b指令，同時支持調(diào)試和快速乘法等功能，并可通過模塊互交總線與其他功能模塊進行數(shù)據(jù)交換。

　　ARMTTDMI(Thumb)是公司授權用戶最多的一項產(chǎn)品，將ARM7指令集同Thumb擴展組合在一起，以減少內(nèi)存容量和系統(tǒng)成本。同時，他還利用嵌入式ICE調(diào)試技術來簡化系統(tǒng)設計，并用一個DSP增強擴展來改進性能。選擇基于ARM核的產(chǎn)品的另一個理由是，ARM公司的處理器核心得到了大量廠家的支持，便于產(chǎn)品的開發(fā)和升級換代。

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　　同其他集成DSP核的芯片相比，AT75C220的DSP子系統(tǒng)資源是相當豐富的，如圖2所示，除包含一個60MI/s，16b定點DSP內(nèi)核外，還具有不同用途的RAM：2kB×l6X-RAM，2kB×l6Y-RAM，16kBXl6通用數(shù)據(jù)RAM，24 kB×l6可下載程序RAM，一個256×16雙端口的RAM郵箱用于MCU-DSP通信。完整的CODEC接口允許大量的工業(yè)聲音、多媒體或數(shù)據(jù)的連接。

　　芯片集成的以太網(wǎng)接口包括了2個獨立的10/100Mb/s以太網(wǎng)MAC接口和一個32kB的數(shù)據(jù)包緩沖區(qū)。雙端口MAC的設計使設備嵌入到現(xiàn)有的以太網(wǎng)中而不需要另外的電纜，由于2個MAC接口之間用局部總線連接，大量的數(shù)據(jù)包可以不受延遲地從一個MAC傳送到另一個MAC，其間無需軟件的參與。數(shù)據(jù)包緩沖區(qū)由MAC接口通過DMA的方式操作，用于臨時保存接收和發(fā)送的數(shù)據(jù)包，在大多數(shù)情況下可以滿足較大的通信量。