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  3. 指纹考勤机（如图所示）通常用于在工作日的上班时间，采集员工指纹信息，以确定该员工是否正常上班。其基本功能要求有： a、能够采集指纹信息，并求取指纹特征，然后与事先预存在指纹特征库中的指纹特征比对。b、系统中需存储指纹图原始信息和指纹特征信息，这些指纹信息

指纹考勤机（如图所示）通常用于在工作日的上班时间，采集员工指纹信息，以确定该员工是否正常上班。其基本功能要求有： a、能够采集指纹信息，并求取指纹特征，然后与事先预存在指纹特征库中的指纹特征比对。b、系统中需存储指纹图原始信息和指纹特征信息，这些指纹信息

admin2021-06-09  53
问题 指纹考勤机（如图所示）通常用于在工作日的上班时间，采集员工指纹信息，以确定该员工是否正常上班。其基本功能要求有：

a、能够采集指纹信息，并求取指纹特征，然后与事先预存在指纹特征库中的指纹特征比对。b、系统中需存储指纹图原始信息和指纹特征信息，这些指纹信息，是预先采集并存储的。每个新员工初来企业工作时，需先采集其指纹图原始信息，并求取指纹特征，然后添加到指纹原始图信息库和指纹特征库中。c、在新员工指纹信息采集时，需通过键盘输入其员工ID，然后采集其指纹图信息，采集完成后，按“保存”键可保存指纹图信息。若按“取消”键，则可取消本次采集。
d、指纹考勤机上需要一个LCD显示屏，便于显示相关的信息。
e、需要与后台PC机通信，以便把考勤信息传输给后台PC机保存，并可以查询及生成相关统计报表。
根据上述功能要求的描述，若采用S3C2410芯片为核心来构建该指纹考勤机的硬件平台，请完善下面的叙述（程序）和回答有关的问题。（完善程序或回答问题所需的寄存器格式见题后的附录）。
（1）在硬件平台构建时，若选用的指纹采集模块的图像芯片分辨率设置为256×360，一幅灰度等级为256的指纹图需要存储单元【81】KB（注：1024B=1KB）。若指纹图信息库中需要存储100幅员工指纹原始图像信息，那么，在设计存储器系统时，至少需要设计容量为【82】MB的存储单元来存储指纹原始图信息。（保留2位小数）
（2）若在设计指纹采集模块的接口电路时，选用GPE端口的GPE15和GPE14分别连接指纹采集模块的SDA和SCL引脚，GPE端口的GPE7~GPE0连接指纹采集模块的数据线D7~D0，用于输入原始图像信息。那么，在相关驱动程序中，需用下面语句来初始化GPE15、GPE14的引脚功能：
rGPECON=((rGPECON & 0x0FFFFFFF) |【83】) ／／ rGPECON是端口E的控制寄存器
并用下面语句来初始化GPE7～GPE0的引脚功能：
rGPECON= ((rGPECON &【84】)
（3）在设计键盘接口电路时，选用GPF0～GPF3来输出键盘行扫描信号，选用GPF4～GPF7来输入键盘列信号（其按键排列示意图如图所示），即把键盘设计成4×4的阵列形式。在软件设计时，自行设计了键盘扫描函数，请你补充完善之：

//**KEYOUTPUT是键盘扫描时的输出地址，KEYINPUT是键盘读入时的地址
#define KEYOUTPUT (*(volatile INT8U *)0x56000054)
#define KEYINPUT (*(volatile INT8U *)0x56000054)
INT16U ScanKey()
{
INT16U key=0xFFFF;
INT8U i;
INT8U temp=0xFF,output;
rGPFCON= ((rGPFCON|【85】) & 0xFF55)；／／初始化GPF0～GPF3为输出，rGPFCON是端口F的控制寄存器
rGPFCON= rGPFCON&【86】；／／初始化GPF4～GPF7为输入
for (i=1；((i＜=【87】)&&(i＞0)); i＜＜=1)
{
output|= 0xFF；
output&= (～i)；
KEYOUTPUT=output；
temp= KEYINPUT；
if((temp&0xF0)!=【88】)
{
key =(～i)；
key <<= 8；
key |= ((temp&0xF0)|0x0F);
return (key)；
}
}
return 0xFFFF；
}
上面的键盘扫描函数返回值是键盘扫描码，通过键盘扫描码我们可以判断是否有按键按下，并确定是哪个按键按下。例如：若返回值为：【89】时，可知是键盘中的“8”键按下，若返回值为0xFE7F时，可知是键盘中的【90】键被按下。若无键按下时，返回值应为：【91】。
（4）若LCD显示屏的接口电路设计时，选用S3C2410的端口C和端口D来控制LCD屏的相关信号，那么，初始化端口D引脚功能的语句可以编写如下：
rGPDCON=【92】) //rGPDCON是端口D的控制寄存器
（5）与后台PC机的通信通过串口进行，若硬件设计时选用UART1部件来实现串口，那么，在相关驱动程序中需要用下面一组语句来初始化相关的硬件部件（注:设置波特率为115200bps）。
rGPHCON=( rGPHCON & 0xFFFFF0FF ) |【93】；／／rGPHCON是端口H的控制寄存器
rUFCON1=0x0；／／FIFO disable
rUMCON1=0x0;
rULCON1=(5＜＜【94】)|(0＜＜【95】)|( 3 )；／／设置线路控制寄存器：偶校验,1位停止位,8位数据位
rUCON1=0x245；／／设置控制寄存器
rUBRDIV2=( (int)(PCLK/（115200×【96】）+ 0.5) -1 )；／／PCLK是系统主频
（6）若在设计系统启动引导程序时，需要设置系统的异常向量表，因为ARM9体系结构中规定异常向量之间各相差【97】个字节，因此，需要在各异常向量处设计一条分枝指令。对于S3C2410微处理器来说，启动引导程序还需要完成禁止看门狗部件和禁止【98】，并设置各工作模式下的【99】指针。然后再通过BL指令来引导应用程序的【100】函数。
说明：下面是试题解答时需要用到的寄存器格式及相关说明。
1)端口D控制寄存器(GPDCON)的格式

2)端口E控制寄存器(GPECON)的格式

3)端口F控制寄存器(GPFCON)的格式

4)GPHCON寄存器的形式

5)ULCONn寄存器的形式
选项
答案（1）【81】90【82】8．79。 （2）【83】0xA0000000【84】0xFFFF0000 （3）【85】0x0055【86】x00FF【87】8【88】0xF0【89】0xFDBF【90】“保存”【91】0xFFFF （4）【92】 0xAAAAAAAA （5）【93】0x00000A00（或0xA00）【94】3【95】2【96】16 (6）【97】4【98】中断（中断部件）【99】SP（堆栈）【100】main()（main，主）
解析 （1）灰度等级为256表明其像素深度是8，图像数据量=图像水平分辨率*图像垂直分辨率*像素深度／8，即256*360*8／8=92160B／1024=90KB；存储100幅图像所需容量=90KB*100／1024=8．79MB。
（2）GPE15和GPE14的第三功能分别为SDA和SCL，对照E口控制寄存器GPECON，相应引脚的赋值应为10，即1010；而GPE7～GPE0作为输入口赋值应为00，其余置11；故为0xA0000000和0xFFFF0000。
（3）题中选用矩阵键盘接口，采用中断方式读取键盘值。参考F口的控制寄存器GPFCON，将端口作为输出口则将相应端口值置为01，作为输入口则置为00，其余口置11：对矩阵键盘采用循环扫描法读取键盘按键情况，需要循环8次：无键按下，则全1，有键按下，则相应置0。循环结构中i＜=8；当没有按键被按下，输出为0xFFFF，有相应的键被按下时，结合行列值便可判断。
（4）LCD显示屏自身不带控制器，没有驱动电路；本系统中主要利用GPIO口设计驱动电路来进行控制，主要利用GPC和GPD端口。初始化数值可根据端口D的控制寄存器GPDCON来确定，所有端口置10即可。
（5）选用UART1部件来实现串口，根据GPHCON可知，将端口GPH4和GPH5置10，其余端口置00即可；UART的波特率由除数寄存器决定，也取决于外部时钟，关系式如下：UBRDIVn=INT（UCLK／(波特率*16)）–1。其中UCLK可以是PCLK。
(6）软件平台的构建步骤通常是：首先移植启动引导程序（Bootloader），然后完成Linux内核的移植，随后还需构建根文件系统。基于ARM9核的处理器，各异常向量之间相差4个字节。因此，需要在各异常向量处设计一条无条件转移指令。对于S3C2410微处理器来说，启动引导程序还需要完成禁止看门狗部件和禁止中断，并设置各工作模式下的SP指针，然后再通过BL指令来引导应用程序的main函数。
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