基于Nios Ⅱ软核处理器的指纹识别系统SOPC设计与实现的开题报告

基于NiosⅡ软核处理器的指纹识别系统SOPC设计与实现的开题报告一、选题背景指纹识别技术是现代生物识别技术中应用最广泛的一种，其具有唯一性、普遍性、稳定性、不可伪造性等特点，能够在安全身份验证、边境管制、刑事犯罪侦查等领域发挥重要作用，因此在国内外受到广泛关注。指纹识别系统是指利用指纹生物特征作为身份识别手段，对验证用户身份进行认证。随着科技的进步以及相关技术的成熟，指纹识别技术应用越来越广泛，其中单片机和FPGA设备作为嵌入式系统的研究和应用也日趋广泛。NiosⅡ软核处理器是Altera公司推出的一款基于可编程逻辑的处理器，可在FPGA等可编程逻辑器件上实现SOC系统的设计。NiosⅡ软核处理器具有灵活、高效、可重构的特点，在嵌入式系统开发中具有很高的性价比和可靠性。NiosⅡ软核处理器的出现为我们的指纹识别系统SOPC设计与实现提供了更加灵活的解决方案。基于以上背景，本次毕设选题为“基于NiosⅡ软核处理器的指纹识别系统SOPC设计与实现”。二、选题意义及目的指纹识别技术随着科技的进步和应用开发越来越成熟，其在人脸识别、指纹锁等领域的应用越来越广泛。本课题以指纹识别应用作为切入点，设计一个基于NiosⅡ软核处理器的指纹识别系统SOPC，旨在探索嵌入式系统应用中的指纹识别技术。本课题旨在实现以下目标：1.综合应用计算机有关专业的基础知识，了解流水线CPU设计原理，熟练掌握NiosⅡ软核处理器的特点和编程方法。2.了解指纹识别技术的工作原理，理解指纹特征提取和匹配算法，掌握指纹识别系统的整体设计流程。3.设计并实现基于NiosⅡ软核处理器的指纹识别系统SOPC。利用NiosⅡCPU实现系统的控制和算法处理，通过SDRAM存储指纹信息、FPGA实现数据采集和显示等功能，完整地实现指纹识别系统。三、主要内容及研究方法本课题的主要内容为基于NiosⅡ软核处理器的指纹识别系统SOPC设计与实现，具体研究内容包括以下几方面：1.系统设计：总体框架设计，包括指纹信息的采集、存储、特征提取和匹配等功能的实现。2.硬件设计：系统的硬件构成，包括实现指纹信息采集和处理的FPGA模块，以及用于存储指纹信息和控制系统的NiosⅡCPU模块。3.软件设计：系统的软件设计，包括算法实现、数据存储和读取等内容。其中指纹特征提取和匹配算法为本系统的核心部分，需要深入研究和实现。研究方法：1.基础理论学习：通过阅读相关的书籍、资料和论文，全面系统地掌握NiosⅡ软核处理器以及指纹识别技术的理论知识。2.系统设计：根据系统框架和功能需求，设计系统硬件和软件模块，建立系统稳定工作的框架。3.硬件实现：使用Altera公司的开发工具QuartusII，设计FPGA模块，包括指纹信息采集、存储和显示等。4.软件实现：使用NiosⅡ软核处理器的开发工具NIOSIIIDE，熟练掌握NiosⅡ软核处理器的编程方法和控制指纹识别算法，编写系统程序。5.系统测试：通过功能测试和性能测试，测试系统的稳定性、运行效率和数据可靠性等指标，验证系统的正确性和实用性。四、预期结果及应用价值本课题旨在设计并实现基于NiosⅡ软核处理器的指纹识别系统SOPC，基于此预计达到以下实际结果：1.实现兼具性能、效率和可靠性的指纹识别系统SOPC，对指纹识别技术研究和应用有所贡献。2.确定指纹识别系统算法和硬件的结构优化方向，从而推动指纹识别系统技术的发展。3.对于嵌入式系统开发和设计领域，提供基于FPGA设备和