基于指纹认证的物联网的远程安全控制系统

接下来，我们对硬件的总体架构作以详细解释。不管是发送终端还是接收终端，我们都通过开发板来实现。其中，如图所示，对于发送终端，这里我们采用了一种双核的硬件架构。首先，同样的，我们假设用户已经将自己的指纹输入进了系统来作为密钥。整个发送终端如下图所示，我们将整个系统用两个处理器，即处理器一和处理器二来实现。其中对于处理器一，它的外部接口主要连接指纹识别器，USB接口芯片以及SDRAM。对于指纹识别器，它实际上就是一个指纹输入系统。用户在指纹识别器上输入指纹，之后进入UART，与处理器中的密钥来进行比对。至于USB接口芯片，它连接着主机。这个主机可以是手机，可以是电脑，或者是其他的电子设备。用户在主机上对数据进行输 入 ， 来 对 受 控 端 进 行 远 程 操 作 。 最 后 是SDRAM。SDRAM是同步动态随机存储器的简称。它具有如下特点。第一是同步性。Memory工作需要同步时钟，内部的命令的发送与数据的传输都以它为基准。第二是动态性。动态是指存储阵列需要不断的刷新来保证数据不丢失。由于SDRAM可以对进入的指令进行流水线式的操作，也就是说，芯片可以在处理完之前的指令前，接受一个新的指令。在一个写的

流水线中，写命令在另一个指令执行完之后可以立刻执行，而不需要等待数据写入存储队列的时间。而在一个读的流水线中，需要的数据在读指令发出之后固定数量的时钟频率后到达，而这个等待的过程可以发出其它附加指令。因此，流水线式的操作可以大幅度地提高工作的效率。从而，处理器一能够完成对用户指纹信息的签名操作。它集成了USB接口控制器，串口控制器以及SDRAM控制器。特别是针对MD5算法，自定义了密码专用指令，进一步提高了指纹的签名速率。下面假设一条命令在主机中被输入。则他会经由USB接口芯片以及USB接口控制器，进入处理器一中。在经过总线的传输后，它成为了一个自定义的写逻辑。而为了达成处理器一和处理器二之间的传输，我们引入了异步FIFO算法。FIFO，即First Input First Output的缩写，代表着先入先出队列。这是一种传统的按序执行方法，先进入的指令先完成并引退，跟着才执行第二条指令，以此类推。换句话说，就是指令依照顺序而逐条执行。而对于异步FIFO而言，数据是由某一个时钟域的控制信号写入FIFO，而由另一个时钟域的控制信号将数据读出FIFO。也就是说，读写指针的变化动作是由不同的时钟产生的。