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随着越来越多的电子设备不断地进入我们的日常生活中，对于安全方便的身份认证技术的需要变得越来越紧迫。现行的身份认证技术，存在安全隐患。指纹识别技术是通过分析指纹的全局特征和指纹的局部特征来进行唯一性标识[1]，其独一无二终身不变的特点、识别的可靠性高、处理速度快、占用内存小和设备成本低的优点使其成为当前最受青睐的生物识别技术[2]。
随着社会的发展，指纹识别开始在民用领域获得应用，该领域市场需求量大、安全性要求相对较低、对识别系统体积和可移动性要求较高、要求处理速度快、成本低以及指纹数据库小。而目前市场上的指纹识别系统多以DSP或FPGA实现，体积大、可移植性差、成本高、速度慢。基于此，设计一款体积小、速度快、识别率达到民用领域要求的指纹识别算法芯片成为必要[3]。
在广泛文献调研的基础上，论文研究了指纹识别系统中关键算法模块结构及其ASIC实现，论文取得如下研究成果：
1.提出一种500枚以下指纹库的指纹识别算法结构，该算法针对硬件电路结构设计，为本文的芯片设计研究提供了方案上的可行性。
2.提出在指纹算法芯片内部集成3款目前市场上常用的指纹传感器控制接口电路的结构，有效解决了外部控制器模拟接口电路速度慢的问题。
3.完成指纹识别算法模块中指纹图像预处理、指纹图像增强、指纹特征点提取和指纹特征点比对等模块专用硬件电路的设计，在电路设计中算法的定点化节约了大量电路资源，识别速度得到大的提高，而识别率没有受到影响。
4.设计一款多功能复用异步乘法器，有效提高了指纹识别算法芯片的工作性能，同时该乘法器模块适合于其他数字系统中。
5.算法模块电路设计在Xilinx FPGA sx41x160上验证调试通过，误识率<1％、拒识率<0.01％，登陆时间小于2秒，验证时间小于3秒，达到目前市场上脱机指纹设备性能要求。
6.算法芯片电路在TSMC0.25um工艺库下完成电路的综合、静态时序分析、可测行设计以及后端版图设计。