字节数对计数寄存器的写入，使重新具有了向主机传送数据的能力。

当主机发出下个指令时内核向主机传送下个数据包。

传输指数据从主机流向设备的传输。

主机发出指令主机发送数据包到端点缓冲寄存器中内核响应该指令，清除状态寄存器的位，并发出中断请求。

处理中断，根据计数寄存器中的字节数，把缓冲区中的数据读出如有多个数据包，则主机发出下个指令跟着发出下个数据包若尚未清空缓冲区，内核发出应答清空缓冲区，并复位计数寄存器使之重新具有接收主机下行数据的能力下个指令到来内核接收下个数据包。

的智能协议引擎封装了底层协议，把对端口的操作对应到相应组寄存器的操作，为编程带来极大方便。

如果采用个节点进行传输，那么内核读个字节指纹信息并写入节点后，要等到上位机读走信息后，内核才能再使用节点，效率很低。

上位机内核节点图单节点上传指纹信息为了提高指纹采集及通讯速度，可采用双节点提高通讯效率。

使用节点和节点两个上传节点，内核和上位机分别交替使用节点和节点。

上位机内核节点图双节点上传指纹信息节点调试端口模块是年制定的检测芯片的个标准，通过这个标准，可对具有口芯片的硬件电路进行边界扫描和故障检测。

接口通常具有个引脚为测试时钟输入脚为测试数据输入脚，数据通过输入口为测试数据输出脚，数据通过从口输出为测试模式选择脚，用来设置口处于种特定的测试模式。

为测试复位脚，低电平有效。

有个内置的调试接口，通过这个接口可以实现暂停或恢复程序的运行检查和修改微处理器内核的内部状态检查存储器系统的状态等功能，从而更方便的进行系统软硬件的调试。

第五章系统软件设计金属探测模块软件设计主程序初始化以后置位的中断控制位，使开放中断。

然后通过检测中中数值的值来判断是否采集基准电压，如果未采集过，则启动对模拟输入量进行转换。

在电路设计中，与是采用中断方式连接的，所以系统的数据采集处理功能是在中断服务程序中完成的。

采用中断方式，可大大节省时间。

当转换完毕后，向送入个中断申请信号，接此信号后响应中断请求，调用中断服务子程序，中断服务程序进行压栈，保护现场，读取来自数据输出口的位数字量，并将数字量储存到单片机中，然后启动的下次转换。

经过数据软件滤波之后将其存放在单片机中，作为基准电压。

经反复实验测得的灵敏度的值被存放在单片机地址为的存储器中。

在检测过程中，将转换器采集到的电压信号经数据软件滤波后存入内部以为首址的数据存储器中，然后将此数据矶和基准电压进行比较，二者差值存放在单片机地址为的存储器中。

而后再通过判据算法将此差值与灵敏度进行比较，以确定是否报警。

主程序流程图如图所示开始系统初始化，开中断启动保存值到数据缓冲区输出报警信号等待转换完毕，读取数据已采集标志等待转换完毕保存到中算术平均值滤波置连续采样个数选通道采集连续采样个数到启动连续采样个数到算术平均值滤波结束图主程序流程图指纹识别模块软件设计按操作流程或系统职能，上位机软件主要完成指纹图像的采集指纹图像的处理读写卡等功能。

分为发卡和身份验证两个流程，发卡流程图如图所示，身份验证流程图如图所示。

图像采集数特征点质量优指纹图像采集指纹采集失败将最优特征点信息写入卡保存特征点采集数指纹特征点提取指纹图像处理指纹图像采集开始结束有可用特征点调整放电参数图发卡流程图本次设计主要完成硬件设备的设计与实现，上位机软件功能并不完善主要用于验证硬件设备的各项功能，实现指纹图像的读取图像处理特征点提取匹配及读写卡等操作。

开始匹配成功读卡数据结束调整放电参数验证失败验证通过匹配操作特征点提取指纹图像处理指纹图像采集图身份验证流程图非接触式卡读卡器主程序设计读卡器对卡片的操作流程如图所示复位应答读卡写卡选择卡片防重叠图读卡器对卡片的操作流程认证复位应答操作将通知在天线的有效工作范围距离内寻找卡片。

如果有卡片存在，这操作将分别与每张卡片进行通信，读取卡片上的卡片类型号两个字节，由传递给，进行识别处理。

如果有多余张的卡片在读卡器天线的有效工作范围距离内，必须执行防重叠操作，返回张卡片的序列号，作为本次操作的对象。

而其它卡片处于等待状态。

在成功执行防重叠操作之后，或在任何时候当程序员想实际地与已知序列号的卡片进行通信时，必须执行选择卡片操作，以建立与所选卡片的通信，同时返回该卡片的容量字节。

为了保证对卡片操作的合法性，在对卡片进行操作之前必须在卡片和读卡器之间进行认证操作。

读卡器对任何张卡片进行任何操作都要经过上述几个步骤，之后就可以具体地对卡片进行相应的读写等操作。

读卡器主程序框图如图所示有卡开始初始化读卡写卡验证初始化选择卡片寻卡写卡图读卡器主程序框图单片机对非接触式智能卡的控制是通过来实现的，是单片机和非接触式智能卡之间的通信载体。

单片机对的控制是以单片机发出的指令来达到的，收到指令之后执行这些指令。

单片机对的指令操作不是简单的条指令所能完成的，必须有个程序的序列来完成，其中有对硬件内核寄存器的读写以及根据读出的硬件内核寄存器的内容进行语言软件上的判断和设置。

例如对卡片进行读操作，则程序员必须对内部的和等寄存器进行设置，同时还要对地址进行设置，并对每个状态进行判别，最后在对读得的数据进行校验等等。

就连条最简单的停机指令也必须首先对内部的诸多寄存器进行设置。

不同的指令将设置不同的内部寄存器以及应有不同的编程语言程序序列。

下面介绍下主程序中涉及到的子程序寻卡子程序是由下面的函数实现的，指令将通知读卡器在天线有效的工作范围距离内寻找卡片。

如果有卡片存在，这指令将与进行通信，读取卡片上的卡片类型号，传递给单片机，进行识别处理。

程序员可以根据来区别卡片的不同类型。

对于卡片来说，返回卡片的个字节为。

入口参数表示当张卡片在天线的有效的工作范围距离内，指令在成功地读取这张卡片之后，将直等待卡片的使用者拿走这张卡片，直到有新的张卡片进入天线的有效工作范围距离内。

表示连续地进行读卡操作，而不管这张卡片是否被拿走。

只要有张卡片进入天线的有效的工作范围距离内，指令将始终连续地进行读卡操作表示位的字节低位高位。

如果有多于张卡片在读卡器天线的有效的工作范围距离内，必须使用指令，使读卡器能够在这叠卡片中选择个别的张卡片。

此函数指令开始于个防重叠循环。

结束时，指令将提供给用户在这些卡片中选择的那张卡片的个有效的长的序列号前四个字节是有意义的，第个字节仅仅作为校验之用，而获得之后，般地应在程序中对所接收到的进行校验，以确保数据的正确性。

表示模式选择，标准的应为表示读入多少个位，般来说为位，即四个有效字节表示输入或输出四个字节。

其长度由控制。

，令寄存器。

片选信号，低电平选择前列显示。

片选信号，低电平选择后列显示。

复位信号，低电平有效。

显示模块与的硬件连接如图所示。

图显示模块接口电路液晶显示模块在读写使能脚脚处于下降沿时锁定其他管脚的状态。

此时各管脚的状态决定液晶显示模块所要执行的操作，具体的操作指令如表所示。

液晶显示模块要进行字符图形的显示，必须遵循液晶模块控制器的读写时序。

通过个通用口与液晶模块的数据引脚控制引脚相连。

液晶模块的软件接口程序通过控制这个通用口的逻辑电平来模拟液晶模块的读写操作时序，从而实现对液晶显示模块的字符及图形显示。

表操作指令指令名称控制信号指令代码功能显示开关开显示关显示显示页地址页地址位显示页地址显示列地址列地址位显示列地址状态检测忙状态空状态复位正常关显示开显示写显示数据位显示数据液晶模块控制命令发送程序如下定义为引脚定义为引脚定义为引脚定义为引脚定义为引脚发送命令字脚置低电平脚置低电平将命令字送给液晶模块脚置高电平延时个指令周期脚置低电平此函数严格按照写操作时序，将命令字送至液晶模块，函数含有个字节型参数，通过此参数的设置可以控制液晶模块执行开显示清屏调整显示位置等操作。

液晶模块读状态程序如下脚置低电平脚置高电平延时个指令周期脚置高电平延时个指令周期脚置高电平读出状态值返回状态值此函数严格按照液晶模块的读时序将液晶模块的状态值传给程序。

程序通过判断液晶模块的当前状态进步执行相应的读写操作。

第六章结束语本文主要完成了两大模块的设计，即金属检测和身份认证。

实现了个简易的飞机场安检系统。

在设计过程中，遇到了不少问题，很多东西都没有接触过。

例如些功能模块的具体硬件实现仅凭我有限的知识在短时间内很难完成。

这就需要向老师同学或其他人请教，并收集大量材料才能够完成。

在收集资料的过程中，不仅学会了使用些元器件，了解了各种元件的性能和参数，还学到了收集资料的些方法。

有问题时，与同组的同学起讨论，以找出合适的解决方法。

所有这些，对我来说都是及其宝贵的财富，这对我以后的工作和生活有着相当巨大的帮助。

参考资料著，陈大才译射频识别技术无线电感应的应答器和非接触式卡的原理与应用电子工业出版社熊立扉非接触式卡技术深圳大学学报理工版，凌捷非接触式指纹智能卡的关键技术研究计算机工程与应用，刘国亭，余晋岳金属探测器的原理与应用电子技术马忠梅嵌入式处理器结构与应用基础北京航空航天大学出版社周立功微控制器基础与实践北京航空航天出版社李驹光应用系统开发详解清华大学出版社田泽嵌入式系统开发与应用实验教程北京航空航天大学出版社杜春雷体系结构与编程清华大学出版社沙占友，王彦朋，孟志永等单片机外围电路设计电子工业出版社杨振江，杜铁军，李群流行单片机实用子程序及应用实例西安电子科技大学出版社，，刘慧娟种新型智能金属探测器北方交通大学学报刘淑琴智能型金属探测器研究硕士学位论文南吕南吕大学，何立民单片机应用系统设计北京航空航天大学出版社致谢在论文完成之际，我衷心地感谢我的导师海涛老师，本论文是在海老师的悉心指导