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晦戎
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1 ZFM-20 系列指纹识别模块用户手册杭州指安科技有限公司二〇一零年六月 Ver: 2.0

2 前言及声明杭州指安科技有限公司感谢购置杭州指安科技有限公司 ( 以下简称 : 指安公司 ) 的 ZFM-20 系列指纹识别模块 ( 以下简称 : 模块 ) 本用户手册针对软硬件应用开发工程师编写, 包含硬件接口系统资源指令系统安装信息等内容为了确保应用开发顺利进行, 在进行模块开发之前请仔细阅读手册我们已尽最大努力以保证本手册的准确性然而, 如您有任何疑问或发现错误, 可直接与我公司和 / 或我公司授权代理商联系, 我们将十分感激因我公司奉行不断完善改进产品的宗旨, 模块和手册内容都有可能改变, 恕不另行通知请访问我公司的网站或电话联系, 以获取最新信息本文件包含指安公司的私有信息, 在没有本公司书面许可的情况下, 第三方不得使用或随意泄露 ; 当然, 任何在没有授权特殊条件限制或告知的情况下对此信息的复制和擅自修改都是侵权行为在对本公司产品的使用中, 指安不背负任何责任或义务 ; 而第三方在使用中则不得侵害任何专利或其它知识产权所有产品的售出都受制于本公司在定购承认书里的销售条款和条件本公司利用测试工具质量控制等技术手段来支持产品的相关性能符合所需规格的一定程度的保证除了明确的政府书面要求外, 没必要执行每款产品的所有参数测试杭州指安科技有限公司版权版权所有, 侵权必究联系我们 : 地址 : 浙江杭州天目山路 160 号国际花园西楼 8 层 C/D 座电话 : 技术支持 : 传真 : 第 1 页, 共 28 页

3 目录第一章概述工作原理订购信息... 3 第二章主要技术指标...4 第三章硬件接口上位机接口 ( 板上标示 :J1) 串行通讯 USB 通讯传感器接口 ( 板上标示 :J2)... 7 第四章系统资源缓冲区图像缓冲区特征文件缓冲区指纹库系统配置参数波特率控制 ( 参数序号 :4) 安全等级 ( 参数序号 :5) 包内容长度 ( 参数序号 :6) 系统状态寄存器模块口令模块地址随机数产生器第五章通讯协议数据包格式数据包的校验与应答第六章模块指令系统系统类指令指纹处理类指令其它指令指令集汇总表按功能分类按指令代码顺序附件分体式主板外形尺寸光学指纹传感器 ( 或一体式模块 ) 外形尺寸 ( 单位 :MM) 第 2 页, 共 28 页

4 第一章概述杭州指安科技有限公司 ZFM-20 系列独立式指纹识别模块是杭州指安科技公司推出的, 以 SynoChip 高速 DSP 处理器为核心, 结合具有公司自主知识产权的光学指纹传感器, 在无需上位机参与管理的情况下, 具有指纹录入图像处理指纹比对搜索和模板储存等功能的智能型模块 1.1 工作原理指纹处理包含两个过程 : 指纹登录过程和指纹匹配过程 [ 其中指纹匹配分为指纹比对 (1:1) 和指纹搜索 (1:N) 两种方式 ] 指纹登录时, 对每一枚指纹录入 2 次, 将 2 次录入的图像进行处理, 合成模板存储于模块中指纹匹配时, 通过指纹头传感器, 录入要验证指纹图像并进行处理, 然后与模块中的指纹模板进行匹配比较 ( 若与模块中指定的一个模板进行匹配, 称为指纹比对方式, 即 1:1 方式 ; 若与多个模板进行匹配, 称为指纹搜索方式, 即 1:N 方式 ), 模块给出匹配结果 ( 通过或失败 ) 1.2 订购信息本公司指纹模块完整型号采用下列规则向我公司订购产品时, 请根据需要填写完整型号, 以便我们能为您提供更好的服务 ZFM - 20 x x x - x x x -Vxx 软件版本 ( 可省略项 ) 引线长度 ( 单位 mm, 可省略项 ) 指纹库容量 A:162 枚 B:930 枚接口型式 U: USB1.1 S: 串行 (Series:UART) 结构型式 0: 分体式 1: 一体式光学 20 系列杭州指安科技公司指纹识别模块注 : 1) 引线长度指模块主板与光学指纹传感器之间连接的排线长度一体式模块无此引线 2) 软件版本在首次订购或非指定版本时可省略, 即默认采用我公司最新版本第 3 页, 共 28 页

5 第二章主要技术指标杭州指安科技有限公司供电电压 :DC 3.6~6.0V 供电电流 : 工作电流 :<120mA 峰值电流 :<150mA 指纹图像录入时间 :<1.0 秒窗口面积 : mm 匹配方式 : 比对方式 (1:1) 搜索方式 (1:N) 特征文件 :256 字节模板文件 :512 字节存储容量 :162/930 枚安全等级 : 五级 ( 从低到高 : ) 认假率 (FAR):<0.001% ( 安全等级为 3 时 ) 拒真率 (FRR):<1.0% ( 安全等级为 3 时 ) 搜索时间 :<1.0 秒 (1:200 时, 均值 ) 上位机接口 : UART(TTL 逻辑电平 ) 或 USB1.1 通讯波特率 (UART):(9600 N)bps 其中 N=1~12 ( 默认值 N=6, 即 57600bps) 工作环境 : 温度 : 相对湿度 :40%RH-85%RH ( 无凝露 ) 储存环境 : 温度 : 相对湿度 :<85%H( 无凝露 ) 外形尺寸 (L W H): 分体式 : 模块 : mm ( 安装尺寸 : mm ) 指纹传感器 : mm 一体式 : mm 第 4 页, 共 28 页

6 第三章硬件接口杭州指安科技有限公司 3.1 上位机接口 ( 板上标示 :J1) 无论您订购的是 UART 还是 USB 接口型式 ( 但板上硬件电路出厂设置不同, 请勿混用 ), 在 PCB 板上, 模块与用户设备的接口都采用同一个单排插座 / 针 ( 分体式为 5 芯 2.0 间距一体式为 4 芯 1.27 间距 ) 用户无特殊要求时, 所提供的用户接口引线长度为 150mm 串行通讯模块与用户设备的串行通讯时, 接口 J1 引脚定义如下 : 引脚号名称类型功能描述 1 Vin in 电源正输入端 ( 线色 : 红 ) 2 TD out 串行数据输出 TTL 逻辑电平 ( 线色 : 绿 ) 3 RD in 串行数据输入 TTL 逻辑电平 ( 线色 : 白 ) 4 GND - 信号地内部与电源地连接 ( 线色 : 黑 ) 5 NC - 未定义, 悬空 ( 一体式模块无此引脚 ) 注 : 类型栏中, in 表示输入到模块, out 从模块输出硬件连接模块通过串行通讯接口, 可直接与采用 3.3V 或者 5V 电源的单片机进行通讯 : 模块数据发送脚 (2 脚 TD) 接上位机的数据接收端 (RXD), 模块数据接收脚 (3 脚 RD) 接上位机的数据发送端 (TXD) 若需与 RS-232 电平 ( 例如 :PC 机 ) 的上位机进行通讯, 请在模块与上位机之间增加电平转换电路 ( 例如 :MAX232 电路 ) 串行协议采用半双工异步串行通讯默认波特率为 57600bps, 可通过命令设置为 9600~115200bps 1 起始位停止位 0 D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D 位帧格式位传送的帧格式为 10 位, 一位 0 电平起始位,8 位数据 ( 低位在前 ) 和一位停止位, 无校验第 5 页, 共 28 页

7 上电延时时间模块上电后, 约需 500mS 时间进行初始化工作在此期间, 模块不能响应上位机命令电气参数 ( 所有电平以电源 / 信号地 GND 为参考电平 ) 1. 电源输入项目参数最小典型最大单位备注电源电压 Vin V 正常工作值极限电压 Vin max V 超出此范围可能会造成永久性损坏工作电流 Icc ma 峰值电流 Ipeak 150 ma 2. TXD( 输出,TTL 逻辑电平 ) 项目条件参数最小典型最大单位 V OL I OL =-4mA 0.4 V 逻辑 0 V OH I OH = 4mA V 逻辑 1 3. RXD 脚 ( 输入,TTL 逻辑电平 ) 项目条件参数最小典型最大单位 V IL 0.6 V 逻辑 0 V IH 2.4 V 逻辑 1 V IH =5V 1 ma I IH V IH =3.3V 30 ua 备注备注 V Imax V 极限输入电压 USB 通讯模块与用户设备的 USB 通讯时, 接口 J1 引脚定义如下 : 引脚号名称类型功能描述 1 Vin in 电源正输入端 ( 电气参数参见 ) 2 DP+ In/Out USB 数据线 3 DP- In/Out USB 数据线 4 GND - 信号地内部与电源地连接 5 END - 保护地悬空或可接通讯引线屏蔽层 ( 一体式模块无此引脚 ) 注 : 类型栏中,in 表示输入到模块,out 从模块输出第 6 页, 共 28 页

8 3.2 传感器接口 ( 板上标示 :J2) 分体式模块提供了与光学指纹传感器板的专用接口 (15 芯单排插座 / 针, 针距 1.25mm) 利用该接口, 通过一根 15 芯排线与传感器板相连用户无特殊要求时, 所提供的引线长度为 150mm 一体式模块该接口为内部连接, 不需用户考虑第 7 页, 共 28 页

9 第四章系统资源为满足不同客户需求, 模块系统提供了大量资源提供给用户系统使用 4.1 缓冲区模块 RAM 内设有一个 72K bytes 大小的图像缓冲区 ImageBuffer 与二个 512 bytes 大小的特征文件缓冲区 CharBuffer1 和 CharBuffer2 用户可以通过指令读写任意一个缓冲区图像缓冲区和两个特征文件缓冲区中的内容在模块断电时不保存图像缓冲区图像缓冲区 ImageBuffer 用于存放图像数据和模块内部图像处理使用上传 / 下载图象时, 图像格式为像素通过 UART 口上传或下载图像时为了加快速度, 只用到像素字节的高四位, 即采用 16 级灰度, 每字节表示两个像素 ( 高四位为一个像素, 低四位为同一行下一相邻列的一个像素, 即将两个像素合成一个字节传送 ) 由于图象为 16 个灰度等级, 上传到 PC 进行显示时 ( 对应 BMP 格式 ), 应将灰度等级进行扩展 ( 扩展为 256 级灰度, 即 8bit 位图格式 ) 通过 USB 口传送则是整 8 位像素, 即 256 灰度等级特征文件缓冲区特征文件缓冲区 CharBuffer1 或 CharBuffer2 既可以用于存放普通特征文件也可以用于存放模板特征文件 4.2 指纹库模块在 FLASH 中开辟了一段存储区域作为指纹模板存放区, 即俗称的指纹库指纹库中的数据是断电保护的指纹模板按照序号存放, 若指纹库容量为 N, 则指纹模板在指纹库中的序号定义为 :0 1 2 N-2 N-1 用户只能根据序号访问指纹库内容 4.3 系统配置参数为方便用户使用, 模块开放部分系统参数, 允许用户通过指令, 单个修改指定 ( 通过参数序号 ) 的参数数值参见设置模块系统基本参数指令 SetSysPara 和读系统参数指令 ReadSysPara 第 8 页, 共 28 页

10 上位机发修改系统参数指令时, 模块先按照原配置进行应答, 应答之后修改系统设置, 并将配置记录于 FLASH, 系统下次上电后, 将按照新的配置工作波特率控制 ( 参数序号 :4) 该参数控制模块与上位机通过 UART 通讯时的通讯波特率, 若参数值为 N(N 取值范围围 1~ 12), 对应波特率为 (9600 N)bps 安全等级 ( 参数序号 :5) 该参数控制指纹比对和搜索时比对阀值, 分为 5 级, 取值范围为 : 安全等级为 1 时认假率最高, 拒认率最低安全等级为 5 时认假率最低, 拒认率最高包内容长度 ( 参数序号 :6) 该参数控制模块与上位机通讯时, 每次传送时允许数据中包内容的最大长度, 取值范围为 : , 对应长度 ( 字节数 ) 分别为 : 系统状态寄存器系统状态寄存器表示模块当前工作状态可通过指令 ReadSysPara 指令读取, 长度为 1Word 其各位定义如下 : 位号意义 Reserved ImgBufStat PWD Pass Busy 注 : Busy: 占 1 位, 置 1 表示系统正在执行命令,0 表示系统空闲 ; Pass: 占 1 位, 置 1 表示指纹验证通过 ; PWD: 占一位, 置 1 表示设备握手口令通过验证 ; ImgBufStat: 占一位, 置 1 表示指纹图像缓冲区存在有效指纹图像 4.5 模块口令模块上电复位后, 将首先检查设备握手口令是否被修改若未被修改, 则模块认为上位机没有验证口令的需求, 直接进入正常工作状态 ; 即模块口令为默认口令时, 可以不验证口令口令为 4 字节, 出厂时默认口令为 :0x 如果模块内部口令已经被修改过 ( 参见设置口令指令 SetPwd), 则必须首先验证设备握手口令, 口令通过后模块才进入正常工作状态否则模块拒绝执行任何指令口令修改后, 新口令保存于 Flash 中, 断电依然保存参见验证口令 VfyPwd 指令和设置口令 SetPwd 指令第 9 页, 共 28 页

11 4.6 模块地址每个模块都有一个识别地址, 在模块与上位机通讯时, 每条指令 / 数据都以数据包的形式传送, 每个数据包都包含一个地址都包含地址项模块只对包含与自身地址相同的地址的指令和数据包有所反应模块地址为 4 字节, 出厂时默认缺省值为 :0xFFFFFFFF 用户可通过指令修改模块地址( 参见设置模块地址指令 SetAdder) 模块地址修改后, 新地址在模块断电后依然保存 4.7 随机数产生器模块内部集成了硬件 32 位随机数生成器 ( 不需要随机数种子 ), 用户可以通过指令让模块产生一个随机数并上传, 参见采样随机数指令 GetRandomCode 第 10 页, 共 28 页

12 第五章通讯协议杭州指安科技有限公司通信协议定义了 ZFM-20 系列模块与上位机之间信息交换的规则无论硬件上采用 UART 还是 USB 接口型式, 都采用同一套通讯协议和指令集如果上位机采用 PC 机, 建议定购 USB 接口型式的模块, 以提高系统速度 ( 由于采用 USB 时上传图像灰度级多且速度快, 此时模块可做指纹采集仪使用 ) 5.1 数据包格式模块与上位机通讯, 对命令数据结果的接收和发送, 都采用数据包的形式进行数据包格式 : 包头地址码包标识包长度包内容 ( 指令 / 数据 / 参数 / 确认码 ) 校验和数据包详细定义表名称符号长度说明包头 START 2 字节固定为 0xef01, 传送时高字节在前地址码 ADDER 4 字节默认值为 0xffffffff, 用户可通过指令生成新地址模块会拒绝地址错误的数据包传送时高字节在前 0x01 表示是命令包 (Command packet) 包标识 PID 1 字节 0x02 0x07 0x08 表示是数据包 (Data packet), 且有后续包数据包不能单独进入执行流程, 必须跟在指令包或应答包后面表示是应答包 (ACK packet), 可以有后续包表示是最后一个数据包, 即结束包 (EndData packet) 包长度 LENGTH 2 字节包内容 DATA - 校验和 SUM 2 字节最大值为 256 字节 ; 包长度指的是包内容 ( 指令 / 数据 ) 的长度加上效验和的长度 ( 即包内容长度 +2) 长度以字节为单位, 传送时高字节在前可以是指令数据指令的参数应答结果等 ( 指纹特征值指纹模板都是数据 ) 包标示包长度和包内容的所有字节的算术累计和, 超过 2 字节的进位忽略传送时高字节在前第 11 页, 共 28 页

13 5.2 数据包的校验与应答指令只能由上位机下给模块, 模块向上位机应答模块收到指令后, 会通过应答包, 将有关命令执行情况与结果上报给上位机应答包含有参数, 并可跟后续数据包上位机只有在收到模块的应答包后才能确认模块的收包情况与指令执行情况应答包的内容包括一个字节的确认码 ( 必须有 ) 和可能有的返回参数确认码定义表 : 1. 0x00: 表示指令执行完毕或 OK; 2. 0x01: 表示数据包接收错误 ; 3. 0x02: 表示传感器上没有手指 ; 4. 0x03: 表示录入指纹图像失败 ; 5. 0x06: 表示指纹图像太乱而生不成特征 ; 6. 0x07: 表示指纹图像正常, 但特征点太少 ( 或面积太小 ) 而生不成特征 ; 7. 0x08: 表示指纹不匹配 ; 8. 0x09: 表示没搜索到指纹 ; 9. 0x0a: 表示特征合并失败 ; 10. 0x0b: 表示访问指纹库时地址序号超出指纹库范围 ; 11. 0x0c: 表示从指纹库读模板出错或无效 ; 12. 0x0d: 表示上传特征失败 ; 13. 0x0e: 表示模块不能接受后续数据包 ; 14. 0x0f: 表示上传图像失败 ; 15. 0x10: 表示删除模板失败 ; 16. 0x11: 表示清空指纹库失败 ; 17. 0x13: 表示口令不正确 ; 18. 0x15: 表示缓冲区内没有有效原始图而生不成图像 ; 19. 0x18: 表示读写 FLASH 出错 ; 20. 0x1a: 无效寄存器号 ; 21. 0x20: 地址码错误 ; 22. 0x21: 必须验证口令 ; 23. 其它 : 系统保留第 12 页, 共 28 页

14 第六章模块指令系统杭州指安科技有限公司 ZFM-20 系列模块共有 21 条指令应用程序通过指令的不同组合, 实现各种指纹识别功能所有指令 / 数据的传输均以数据包的形式传递包格式和定义参见 5.1 数据包格式 6.1 系统类指令 1) 验证口令 VfyPwd 功能说明 : 验证模块握手口令 ( 参见 4.6 模块口令 ) 输入参数 :PassWord 返回参数 : 确认码指令代码 :0x13 2 bytes 4 bytes 1 byte 2 bytes 1 byte 4 bytes 2 bytes 包头模块地址包标识包长度指令码口令校验和 0xef01 XXXX 0x01 0x0007 0x13 PassWord Sum 包头模块地址包标识包长度确认码校验和 0xef01 XXXX 0x07 0x0003 X Sum 注 : 确认码 =0x00 表示口令验证正确 ; 确认码 =0x13 表示口令不正确 ; 指令包校验和 (2 bytes)= 包标识 (1 byte)+ 包长度 (2 bytes)+ 指令码 (1 byte)+ 口令 (4 bytes); 应答包校验和 (2 bytes)= 包标识 (1 byte)+ 包长度 (2 bytes)+ 确认码 (1 byte); 2) 设置口令 SetPwd 功能说明 : 设置模块握手口令 ( 参见 4.6 模块口令 ) 输入参数 :PassWord 返回参数 : 确认字指令代码 :0x12 2 bytes 4 bytes 1 byte 2 bytes 1 byte 4 byte 2 bytes 包头模块地址包标识包长度指令码口令校验和 0xef01 XXXX 0x01 0x0007 0x12 PassWord Sum 第 13 页, 共 28 页

15 包头模块地址包标识包长度确认码校验和 0xef01 XXXX 0x07 0x0003 X Sum 注 : 确认码 =0x00 表示 OK; 指令包校验和 (2 bytes)= 包标识 (1 byte)+ 包长度 (2 bytes)+ 指令码 (1 byte)+ 口令 (4 bytes); 应答包校验和 (2 bytes)= 包标识 (1 byte)+ 包长度 (2 bytes)+ 确认码 (1 byte); 3) 设置模块地址 SetAdder 功能说明 : 设置模块地址 ( 参见 4.7 模块地址 ) 输入参数 : 模块新地址返回参数 : 确认字指令代码 :0x15 2 bytes 4 bytes 1 byte 2 bytes 1 byte 4 bytes 2 bytes 包头模块原地址包标识包长度指令码模块新地址校验和 0xef01 XXXX 0x01 0x0007 0x15 XXXX Sum 包头模块新地址包标识包长度确认码校验和 0xef01 XXXX 0x07 0x0003 X Sum 注 : 确认码 =0x00 表示生成地址成功 ; 指令包校验和 (2 bytes)= 包标识 (1 byte)+ 包长度 (2 bytes)+ 指令码 (1 byte)+ 模块新地址 (4 bytes); 应答包校验和 (2 bytes)= 包标识 (1 byte)+ 包长度 (2 bytes)+ 确认码 (1 byte); 4) 设置模块系统基本参数 SetSysPara 功能说明 : 工作参数设置 ( 参见 4.4 系统配置参数 ) 输入参数 : 参数序号返回参数 : 确认字指令代码 :0x0e 2 bytes 4 bytes 1 byte 2 bytes 1 byte 1 byte 1 byte 2 bytes 包头模块地址包标识包长度指令码参数序号内容校验和 0xef01 XXXX 0x01 0x0005 0x0e 4/5/6 X Sum 第 14 页, 共 28 页

16 包头模块地址包标识包长度确认码校验和 0xef01 XXXX 0x07 0x0003 X Sum 注 : 确认码 =0x00 表示 OK; 确认码 =0x1a 表示寄存器序号有误 ; 指令包校验和 (2 bytes)= 包标识 (1 byte)+ 包长度 (2 bytes)+ 指令码 (1 byte)+ 参数序号 (1 byte) + 内容 (1 byte); 应答包校验和 (2 bytes)= 包标识 (1 byte)+ 包长度 (2 bytes)+ 确认码 (1 byte); 名称参数序号内容波特率 N bps(n 取值范围 :1~12) 安全等级 5 分为 5 级, 取值范围 : 包内容长度 6 取值范围 : , 对应长度 ( 字节数 ) 分别为 : ) 读系统参数 ReadSysPara 功能说明 : 读取模块的状态寄存器和系统基本配置参数 ( 参见 4.4 系统配置参数和 4.5 系统状态寄存器 ) 输入参数 :none 返回参数 : 确认字 + 基本参数指令代码 :0x0f 包头模块地址包标识包长度指令码校验和 0xef01 XXXX 0x01 0x0003 0x0f Sum 2 bytes 4 bytes 1 byte 2 bytes 1 byte 16 bytes 2 bytes 包头模块地址包标识包长度确认码基本参数校验和 0xef01 XXXX 0x07 0x0013 X 结构见下表 Sum 注 : 确认码 =0x00 表示 OK; 指令包校验和 (2 bytes)= 包标识 (1 byte)+ 包长度 (2 bytes)+ 指令码 (1 byte); 应答包校验和 (2 bytes)= 包标识 (1 byte)+ 包长度 (2 bytes)+ 确认码 (1 byte)+ 基本参数 (16 bytes); 第 15 页, 共 28 页

17 名称内容说明偏移量 ( 字 ) 大小 ( 字 ) 状态寄存器系统的状态寄存器内容 0 1 系统识别码固定值 :0x 指纹库大小指纹库容量 2 1 安全等级安全等级代码 ( ) 3 1 设备地址 32 位设备地址 4 2 数据包大小数据包大小代码 ( ) 6 1 波特率设置 N( 对应波特率为 9600 N bps) 7 1 6) 读指纹模板索引表 ReadConList 功能说明 : 读取模块指纹模板索引表, 且每次最多读取 256 个指纹模板的索引表输入参数 : 索引页索引页 0 代表读取 0~255 指纹模板索引表索引页 1 代表读取 256~511 指纹模板索引表索引页 2 代表读取 512~767 指纹模板索引表索引页 3 代表读取 768~1024 指纹模板索引表返回参数 : 确认字 + 指纹模板索引表指令代码 :0x1f 2 bytes 4 bytes 1 byte 2 bytes 1 byte 1 byte 2 bytes 包头芯片地址包标识包长度指令码索引页校验和 0xef01 XXXX 0x01 0x0004 0x1f 0/1/2/3 Sum 2 bytes 4 bytes 1 byte 2 bytes 1 byte 32 bytes 2 bytes 包头芯片地址包标识包长度确认码索引表校验和 0xef01 XXXX 0x07 0x0023 X 结构见下表 Sum 注 :1 确认码 =0x00 表示读索引表成功 ; 2 每次最多读取 256 枚指纹模板索引数据, 数据不足 256 位的补 0 3 索引表数据结构: 每 8 位为一组, 且每组由高位开始输出详情见下表 : 传输顺序由低字节到高字节顺序输出, 且每个字节由高位开始输出最低模板号有效字节模板索引表数据 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 低二模板号有效字节模板索引表数据 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 最高模板号有效字节模板索引表数据 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 注 : 索引表数据 0 代表对应位置无有效模板 ; 1 代表对应位置有有效模板第 16 页, 共 28 页

18 指令包校验和 (2 bytes)= 包标识 (1 byte)+ 包长度 (2 bytes)+ 指令码 (1 byte)+ 索引页 (1 byte); 应答包校验和 (2 bytes)= 包标识 (1 byte)+ 包长度 (2 bytes)+ 确认码 (1 byte)+ 索引表 (N bytes); 7) 读有效模板个数 TempleteNum 功能说明 : 读模块内已存储的指纹模板个数输入参数 :none 返回参数 : 确认字 + 模板个数 N 指令代码 :0x1d 包头模块地址包标识包长度指令码校验和 0xef01 XXXX 0x01 0x0003 0x1d 0x bytes 包头模块地址包标识包长度确认码模板个数校验和 0xef01 XXXX 0x07 0x0005 X N Sum 注 : 确认码 =0x00 表示读取成功 ; 指令包校验和 (2 bytes)= 包标识 (1 byte)+ 包长度 (2 bytes)+ 指令码 (1 byte); 应答包校验和 (2 bytes)= 包标识 (1 byte)+ 包长度 (2 bytes)+ 确认码 (1 byte)+ 模板个数 (2 bytes); 6.2 指纹处理类指令 8) 录指纹图像 GenImg 功能说明 : 探测手指, 探测到后录入指纹图像存于 ImageBuffer, 并返回录入成功确认码若探测不到手指, 直接返回无手指确认码输入参数 :none 返回参数 : 确认字指令代码 :0x01 包头模块地址包标识包长度指令码校验和 0xef01 XXXX 0x01 0x0003 0x01 0x0005 包头模块地址包标识包长度确认码校验和第 17 页, 共 28 页

19 0xef01 XXXX 0x07 0x0003 X Sum 杭州指安科技有限公司注 : 确认码 =0x00 表示录入成功 ; 确认码 =0x02 表示传感器上无手指 ; 确认码 =0x03 表示录入不成功 ; 指令包校验和 (2 bytes)= 包标识 (1 byte)+ 包长度 (2 bytes)+ 指令码 (1 byte); 应答包校验和 (2 bytes)= 包标识 (1 byte)+ 包长度 (2 bytes)+ 确认码 (1 byte); 9) 上传图像 UpImage 功能说明 : 将模块图像缓冲区 ImageBuffer 中的数据上传给上位机上传给上位机 ( 参见图像缓冲区 ) 输入参数 :none 返回参数 : 确认字指令代码 :0x0a 包头模块地址包标识包长度指令码校验和 0xef01 XXXX 0x01 0x0003 0x0a 0x000e 包头模块地址包标识包长度确认码校验和 0xef01 XXXX 0x07 0x0003 X Sum 数据包 ( 有后续包 ) 格式 : 2 bytes 4 bytes 1 byte 2 bytes N bytes 2 bytes 包头模块地址包标识包长度包内容校验和 0xef01 XXXX 0x02 N+2 图像数据 Sum 结束包 ( 无后续包 ) 格式 : 2 bytes 4 bytes 1 byte 2 bytes N bytes 2 bytes 包头模块地址包标识包长度包内容校验和 0xef01 XXXX 0x08 N+2 图像数据 Sum 注 :1 确认码 =0x00 表示接着发送后续数据包 ; 确认码 =0x0f 表示不能发送后续数据包 ; 2 发送指令包, 模块应答后发送数据包或结束包, 且数据包和结束包无应答包 ; 3 包内容字节数 N 的值由包内容的长度决定, 出厂包内容长度设置为 128 bytes; 指令包校验和 (2 bytes)= 包标识 (1 byte)+ 包长度 (2 bytes)+ 指令码 (1 byte); 应答包校验和 (2 bytes)= 包标识 (1 byte)+ 包长度 (2 bytes)+ 确认码 (1 byte); 第 18 页, 共 28 页

20 10) 下载图像 DownImage 功能说明 : 上位机下载图像数据到模块图像缓冲区 ImageBuffer 中参见图像缓冲区 ) 输入参数 :none 返回参数 : 确认字指令代码 :0x0b 包头模块地址包标识包长度指令码校验和 0xef01 XXXX 0x01 0x0003 0x0b 0x000f 包头模块地址包标识包长度确认码校验和 0xef01 XXXX 0x07 0x0003 X Sum 数据包 ( 有后续包 ) 格式 : 2 bytes 4 bytes 1 byte 2 bytes N bytes 2 bytes 包头模块地址包标识包长度包内容校验和 0xef01 XXXX 0x02 N+2 图像数据 Sum 结束包 ( 无后续包 ) 格式 : 2 bytes 4 bytes 1 byte 2 bytes N bytes 2 bytes 包头模块地址包标识包长度包内容校验和 0xef01 XXXX 0x08 N+2 图像数据 Sum 注 :1 确认码 =0x00 表示可以接收后续数据包 ; 确认码 =0x0e 表示不能接收后续数据包 2 发送指令包, 模块应答后接收数据包或结束包 3 包内容字节数 N 的值由包内容的长度决定, 出厂包内容长度设置为 128 bytes 指令包校验和 (2 bytes)= 包标识 (1 byte)+ 包长度 (2 bytes)+ 指令码 (1 byte); 应答包校验和 (2 bytes)= 包标识 (1 byte)+ 包长度 (2 bytes)+ 确认码 (1 byte); 11) 图像生成特征 Img2Tz 功能说明 : 将 ImageBuffer 中的原始图像生成指纹特征, 文件存于 CharBuffer1 或 CharBuffer2 输入参数 :BufferID( 特征缓冲区号 ) 返回参数 : 确认字指令代码 :0x02 第 19 页, 共 28 页

21 2 bytes 4 bytes 1 byte 2 bytes 1 byte 1 byte 2 bytes 包头模块地址包标识包长度指令码缓冲区号校验和 0xef01 XXXX 0x01 0x0004 0x02 BufferID Sum 注 : 缓冲区 CharBuffer1 CharBuffer2 的 BufferID 分别为 0x01 和 0x02, 如果指定其它值, 按照 CharBuffer2 处理包头模块地址包标识包长度确认码校验和 0xef01 XXXX 0x07 0x0003 X Sum 注 : 确认码 =0x00 表示生成特征成功 ; 确认码 =0x06 表示指纹图像太乱而生不成特征 ; 确认码 =0x07 表示指纹图像正常, 但特征点太少而生不成特征 ; 确认码 =0x15 表示图像缓冲区内没有有效原始图而生不成图像 ; 指令包校验和 (2 bytes)= 包标识 (1 byte)+ 包长度 (2 bytes)+ 指令码 (1 byte)+ 缓冲区号 (1 byte); 应答包校验和 (2 bytes)= 包标识 (1 byte)+ 包长度 (2 bytes)+ 确认码 (1 byte); 12) 特征合成模板 RegModel 功能说明 : 将 CharBuffer1 与 CharBuffer2 中的特征文件合并生成模板, 结果存于 CharBuffer1 与 CharBuffer2( 两者内容相同 ) 输入参数 :none 返回参数 : 确认字指令代码 :0x05 包头模块地址包标识包长度指令码校验和 0xef01 XXXX 0x01 0x0003 0x05 0x0009 包头模块地址包标识包长度确认码校验和 0xef01 XXXX 0x07 0x0003 X Sum 注 : 确认码 =0x00 表示合并成功 ; 确认码 =0x0a 表示合并失败 ( 两枚指纹不属于同一手指 ); 指令包校验和 (2 bytes)= 包标识 (1 byte)+ 包长度 (2 bytes)+ 指令码 (1 byte); 应答包校验和 (2 bytes)= 包标识 (1 byte)+ 包长度 (2 bytes)+ 确认码 (1 byte); 第 20 页, 共 28 页

22 13) 上传特征或模板 UpChar 功能说明 : 将特征缓冲区 CharBuffer1 或 CharBuffer2 中的特征文件上传给上位机输入参数 :BufferID( 缓冲区号 ) 返回参数 : 确认字指令代码 :0x08 2 bytes 4 bytes 1 byte 2 bytes 1 byte 1 byte 2 bytes 包头模块地址包标识包长度指令码缓冲区号校验和 0xef01 XXXX 0x01 0x0004 0x08 BufferID Sum 注 : 缓冲区 CharBuffer1 CharBuffer2 的 BufferID 分别为 0x01 和 0x02 包头模块地址包标识包长度确认码校验和 0xef01 XXXX 0x07 0x0003 X Sum 数据包 ( 有后续包 ) 格式 : 2 bytes 4 bytes 1 byte 2 bytes N bytes 2 bytes 包头模块地址包标识包长度包内容校验和 0xef01 XXXX 0x02 N+2 模板数据 Sum 结束包 ( 无后续包 ) 格式 : 2 bytes 4 bytes 1 byte 2 bytes N bytes 2 bytes 包头模块地址包标识包长度包内容校验和 0xef01 XXXX 0x08 N+2 模板数据 Sum 注 :1 确认码 =0x00 表示随后发数据包 ; 确认码 =0x0d 表示指令执行失败 ; 2 发送指令包, 模块应答后发送数据包或结束包, 且数据包和结束包无应答包 3 包内容字节数 N 的值由包内容的长度决定, 出厂包内容长度设置为 128 bytes 4 该指令不影响模块特征缓冲区中的内容指令包校验和 (2 bytes)= 包标识 (1 byte)+ 包长度 (2 bytes)+ 指令码 (1 byte)+ 缓冲区好 (1 byte); 应答包校验和 (2 bytes)= 包标识 (1 byte)+ 包长度 (2 bytes)+ 确认码 (1 byte); 14) 下载特征或模板 DownChar 功能说明 : 上位机下载特征文件到模块的一个特征缓冲区中输入参数 :BufferID( 缓冲区号 ) 返回参数 : 确认字指令代码 :0x09 2 bytes 4 bytes 1 byte 2 bytes 1 byte 1 byte 2 bytes 包头模块地址包标识包长度指令码缓冲区号校验和 0xef01 XXXX 0x01 0x0004 0x09 BufferID Sum 第 21 页, 共 28 页

23 注 : 缓冲区 CharBuffer1 CharBuffer2 的 BufferID 分别为 0x01 和 0x02 包头模块地址包标识包长度确认码校验和 0xef01 XXXX 0x07 0x0003 X Sum 数据包 ( 有后续包 ) 格式 : 2 bytes 4 bytes 1 byte 2 bytes N bytes 2 bytes 包头模块地址包标识包长度包内容校验和 0xef01 XXXX 0x02 N+2 模板数据 Sum 结束包 ( 无后续包 ) 格式 : 2 bytes 4 bytes 1 byte 2 bytes N bytes 2 bytes 包头模块地址包标识包长度包内容校验和 0xef01 XXXX 0x08 N+2 模板数据 Sum 注 :1 确认码 =0x00 表示可以接收后续数据包 ; 确认码 =0x0e 表示不能接收后续数据包 ; 2 发送指令包, 模块应答后接收数据包或结束包 3 包内容字节数 N 的值由包内容的长度决定, 出厂包内容长度设置为 128 bytes. 指令包校验和 (2 bytes)= 包标识 (1 byte)+ 包长度 (2 bytes)+ 指令码 (1 byte)+ 缓冲区号 (1 byte); 应答包校验和 (2 bytes)= 包标识 (1 byte)+ 包长度 (2 bytes)+ 确认码 (1 byte); 15) 存储模板 Store 功能说明 : 将指定的特征缓冲区 (CharBuffer1 或 CharBuffer2) 中的模板数据存储到 Flash 指纹库中指定位置输入参数 :BufferID( 缓冲区号 ) + PageID( 指纹库位置号, 两个字节, 高字节在前 ) 返回参数 : 确认字指令代码 :0x06 2 bytes 4 bytes 1 byte 2 bytes 1 byte 1 byte 2 bytes 2 bytes 包头模块地址包标识包长度指令码缓冲区号位置号校验和 0xef01 XXXX 0x01 0x0006 0x06 BufferID PageID Sum 注 : 缓冲区 CharBuffer1 CharBuffer2 的 BufferID 分别为 0x01 和 0x02 包头模块地址包标识包长度确认码校验和 0xef01 XXXX 0x07 0x0003 X Sum 注 : 确认码 =0x00 表示储存成功 ; 确认码 =0x0b 表示 PageID 超出指纹库范围 ; 确认码 =0x18 表示写 FLASH 出错 ; 指令包校验和 (2 bytes)= 包标识 (1 byte)+ 包长度 (2 bytes)+ 指令码 (1 byte)+ 缓冲区号 (1 byte) 第 22 页, 共 28 页

24 + 位置号 (2 bytes); 应答包校验和 (2 bytes)= 包标识 (1 byte)+ 包长度 (2 bytes)+ 确认码 (1 byte); 杭州指安科技有限公司 16) 读出模板 LoadChar 功能说明 : 将 flash 数据库中指定 ID 号的指纹模板读入到模板缓冲区 CharBuffer1 或 CharBuffer2 输入参数 :BufferID( 缓冲区号 ) + PageID( 指纹库模板号, 两个字节, 高字节在前 ) 返回参数 : 确认字指令代码 :0x07 2 bytes 4 bytes 1 byte 2 bytes 1 byte 1 byte 2 bytes 2 bytes 包头模块地址包标识包长度指令码缓冲区号页码校验和 0xef01 XXXX 0x01 0x0006 0x07 BufferID PageID Sum 注 : 缓冲区 CharBuffer1 CharBuffer2 的 BufferID 分别为 0x01 和 0x02 包头模块地址包标识包长度确认码校验和 0xef01 XXXX 0x07 0x0003 X Sum 注 : 确认码 =0x00 表示读出成功 ; 确认码 =0x0c 表示读出有错或模板无效 ; 确认码 =0x0b 表示 PageID 超出指纹库范围 ; 指令包校验和 (2 bytes)= 包标识 (1 byte)+ 包长度 (2 bytes)+ 指令码 (1 byte)+ 缓冲区号 (2 bytes) + 页码 (2 bytes); 应答包校验和 (2 bytes)= 包标识 (1 byte)+ 包长度 (2 bytes)+ 确认码 (1 byte); 17) 删除模板 DeletChar 功能说明 : 删除模块指纹库中指定的一段 ( 指定 ID 号开始的 N 个指纹模板 ) 模板输入参数 :PageID( 指纹库模板号 ) + N 删除的模板个数返回参数 : 确认字指令代码 :0x0c 2 bytes 2 bytes 包头模块地址包标识包长度指令码页码删除个数校验和 0xef01 XXXX 0x01 0x0007 0x0c PageID N Sum 第 23 页, 共 28 页

25 包头模块地址包标识包长度确认码校验和 0xef01 XXXX 0x07 0x0003 X Sum 注 : 确认码 =0x00 表示删除模板成功 ; 确认码 =0x10 表示删除模板失败 ; 指令包校验和 (2 bytes)= 包标识 (1 byte)+ 包长度 (2 bytes)+ 指令码 (1 byte)+ 页码 (2 bytes) + 删除个数 (2 bytes); 应答包校验和 (2 bytes)= 包标识 (1 byte)+ 包长度 (2 bytes)+ 确认码 (1 byte); 18) 清空指纹库 Empty 功能说明 : 删除模块中指纹库内所有指纹模板输入参数 :none 返回参数 : 确认字指令代码 :0x0d 包头模块地址包标识包长度指令码校验和 0xef01 XXXX 0x01 0x0003 0x0d 0x0011 包头模块地址包标识包长度确认码校验和 0xef01 XXXX 0x07 0x0003 X Sum 注 : 确认码 =0x00 表示清空成功 ; 确认码 =0x11 表示清空失败 ; 指令包校验和 (2 bytes)= 包标识 (1 byte)+ 包长度 (2 bytes)+ 指令码 (1 byte); 应答包校验和 (2 bytes)= 包标识 (1 byte)+ 包长度 (2 bytes)+ 确认码 (1 byte); 19) 精确比对两枚指纹特征 Match 功能说明 : 模块精确比对 (1:1)CharBuffer1 与 CharBuffer2 中的特征文件, 并给比对结果输入参数 :none 返回参数 : 确认字 + 比对得分指令代码 :0x03 第 24 页, 共 28 页

26 包头模块地址包标识包长度指令码校验和 0xef01 XXXX 0x01 0x0003 0x03 0x bytes 包头模块地址包标识包长度确认码得分校验和 0xef01 XXXX 0x07 0x0005 X XX Sum 注 :1 确认码 =0x00 表示指纹匹配 ; 确认码 =0x08 表示指纹不匹配 ; 2 该指令执行后, 两特征缓冲区中的内容不变指令包校验和 (2 bytes)= 包标识 (1 byte)+ 包长度 (2 bytes)+ 指令码 (1 byte); 应答包校验和 (2 bytes)= 包标识 (1 byte)+ 包长度 (2 bytes)+ 确认码 (1 byte)+ 得分 (2 bytes); 20) 搜索指纹 Search 功能说明 : 以 CharBuffer1 或 CharBuffer2 中的特征文件搜索整个或部分指纹库若搜索到, 则返回页码输入参数 :BufferID + StartPage( 起始页 ) + PageNum( 页数 ) 返回参数 : 确认字 + 页码 ( 相配指纹模板 ) 指令代码 :0x04 2 bytes 4 bytes 1 byte 2 bytes 1 byte 1 byte 2 bytes 2 bytes 2 bytes 包头模块地址包标识包长度指令码缓冲区号起始页页数校验和 0xef01 XXXX 0x01 0x0008 0x04 BufferID StartPage PageNum Sum 注 : 缓冲区 CharBuffer1 CharBuffer2 的 BufferID 分别为 0x01 和 0x02 2 bytes 2 bytes 包头模块地址包标识包长度确认码页码得分校验和 0xef01 XXXX 0x07 0x007 X PageID MatchScore Sum 注 :1 确认码 =0x00 表示搜索到 ; 确认码 =0x09 表示没搜索到 ; 2 该指令执行后, 特征缓冲区中的内容不变指令包校验和 (2 bytes)= 包标识 (1 byte)+ 包长度 (2 bytes)+ 指令码 (1 byte)+ 缓冲区号 (1 bytes) + 起始页 (2 bytes)+ 页数 (2 bytes); 应答包校验和 (2 bytes)= 包标识 (1 byte)+ 包长度 (2 bytes)+ 确认码 (1 byte)+ 页码 (2 bytes) + 得分 (2 bytes); 第 25 页, 共 28 页

27 6.3 其它指令 21) 采样随机数 GetRandomCode 功能说明 : 令模块芯片生成一个随机数并返回给上位机 ( 参见 4.8 随机数产生器 ) 输入参数 :none 返回参数 : 确认字指令代码 :0x14 包头模块地址包标识包长度指令码校验和 0xef01 XXXX 0x01 0x0003 0x14 0x bytes 4 bytes 1 byte 2 bytes 1 byte 4 bytes 2 bytes 包头模块地址包标识包长度确认码随机数校验和 0xef01 XXXX 0x07 0x0007 X XXXX Sum 注 : 确认码 =0x00 表示生成成功 ; 指令包校验和 (2 bytes)= 包标识 (1 byte)+ 包长度 (2 bytes)+ 指令码 (1 byte); 应答包校验和 (2 bytes)= 包标识 (1 byte)+ 包长度 (2 bytes)+ 确认码 (1 byte)+ 随机数 (4 bytes); 第 26 页, 共 28 页

28 第七章程序开发指南杭州指安科技有限公司 7. 程序流程图第 27 页, 共 28 页

29 录入指纹流程图第 28 页, 共 28 页

30 搜素指纹流程图第 29 页, 共 28 页

31 6.4 指令集汇总表按功能分类类型序号代码功能说明类型序号代码功能说明 1 0x13 效验口令指 13 0x08 上传特征系 2 0x12 设置口令 14 0x09 下载特征 3 0x15 设置地址纹 15 0x06 存储模板统 4 0x0e 设置系统参数 16 0x07 读出模板处 5 0x0f 读系统参数 17 0x0c 删除模板类 6 0x1f 读指纹模板索引表 18 0x0d 清空指纹库理 7 0x1d 读指纹模板数 19 0x03 比对指纹指 8 0x01 录指纹图像类 20 0x04 搜索指纹纹 9 0x0a 上传图像处 10 0x0b 下载图像其 21 0x14 采样随机数理 11 0x02 图像转特征他类 12 0x05 特征合成模板类按指令代码顺序代码助记符功能说明代码助记符功能说明 0x01 GenImg 录指纹图像 0x0d Empty 清空指纹库 0x02 Img2Tz 图像转特征 0x0e SetSysPara 设置系统参数 0x03 Match 指纹比对 0x0f ReadSysPara 读系统参数 0x04 Serach 搜索指纹 0x12 SetPwd 设置口令 0x05 RegModel 特征合成模板 0x13 VfyPwd 效验口令 0x06 Store 存储模板 0x14 GetRandomCode 采样随机数 0x07 LoadChar 读出模板 0x15 SetAdder 设置地址 0x08 UpChar 上传特征 0x1d TempleteNum 读指纹模板数 0x09 DownChr 下载特征 0x1f ReadConList 读指纹模板索引表 0x0a UpImage 上传图像 0x0b DownImage 下载图像 0x0c DeletChar 删除模板第 30 页, 共 28 页

32 附件 1 分体式主板外形尺寸 2 光学指纹传感器 ( 或一体式模块 ) 外形尺寸 ( 单位 :mm) End 第 31 页, 共 28 页

MM

4.5 9 4.8 12 14 35 MM36 2 36 1.1 FM-206 FM-206 32 FM-206 POS 3 36 1.2 1:1 1:N 2 2 1:1 1:N 1.3 206 x x x x x Vxx mm A1000 B>1000 U USB2.0 / USB1.1 S SeriesUART) 206 1 2 4 36 DC 3.6~6.0V / 3.3V < < 5 36