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MEMS,传感技术相关技术文章利用电容式固体指纹采集传感器MBF200实现指纹采集系统的设计
引 言
1、MBF200结构与性能
MBF200是富士通公司的电容式固体指纹采集传感器,能采集到500dpi的指纹图像。它的传感器是256×300的阵列,可以在3.3V~5V的宽电压范围内操作。MBF200的性能主要有以下几点:
① 集成了一个8位A/D变换器。A/D变换器的输入可以是MBF200的指纹传感器阵列的输出,也可以是由
MBF200的AIN引脚接入的模拟信号。
② 带有3种总线接口,即8位微处理器(MCU)总线接口、集成的USB全速接口及串行周边设备接口(SPI),使芯片的应用设计更加灵活。
③ 特有自动指纹检测功能。
MBF200的内部结构如图1所示。
无论在哪一种总线接口模式下,对MBF200的控制都是通过写它的控制寄存器来完成的,包括CTRLA、CTRLB、CTRLC。MBF200共有19个寄存器。
值得提出的是,MBF200的时钟有两种选择。根据图1可以看出:“多谐振荡”和“晶体电路”就是它的两组可选的时钟源。CTRLB中的位1(XTALSEL)是用来在这两者之间进行选择的。XTALSEL=0,表示选用内部的“多谐振荡”作为MBF200的时钟;XTALSEL=1,表示时钟源来自芯片的XTAL1引脚,此时,芯片既可以外接有源晶体,也可以接无源晶体。CTRLB的各位含意会在后面介绍。
在MBF200的三种接口之中,SPI接口是比较简捷的一种,包括SCK、MISO、MOSI和SCS四条信号线。此时,它的时钟源可以从外部输入;也可以在外接一个晶体后,利用MBF200内部的晶体电路来获得时钟源。图1中,在选择了SPI模式后,它的其它两种模式(USB、MCU)是自动禁止的。实际上,MBF200与控制芯片的SPI接口时,它只能工作在SPI的从模式下(slave),只有当MBF200工作于USB模式下时,它才是作为一个SPI的主设备(master)。
MBF200的一些状态寄存器,如DTR、DCR、PGC、THR等,需要在进行指纹采集之前被初始化。MBF200共有19个寄存器。这里仅仅对两个比较重要的寄存器CTRLA、CTRLB进行说明。