ZAZ用户手册.docx

1、ZAZ用户手册深圳市指昂科技有限公司Shenzhen Zhi Ang Science and Technology Co., Ltd.ZAZ-050指纹识别模块 第一章 概述ZAZ-050指纹模块系指昂科技推出的，以高速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，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 产品原理介绍ZAZ-050指纹模块操作流程如下:操作注册指纹标准流程打开设备获取指纹图像生成特征1获取指纹图像生成特征2合成指纹模版存储特征1到指纹数据库精简流程打开设备获取指纹图像生成特征1存储特征1到指纹数据库操作搜索指纹标准流程打开设备

2、获取指纹图像生成特征1搜索指纹库返回位置及得分操作比对指纹标准流程打开设备获取指纹图像生成特征1加载指纹库特征2对比特征1与特征2返回位置及得分 1.2 产品规格电气参数供电电压5V（典型值），范围是：4.2V-7.0V供电电流60mA(典型值)，峰值电流：80mA指纹图像录入时间0.5秒工作温度-30+70存储温度-40+80工作湿度20%90%存储湿度16%95%性能参数采集窗口尺寸21MM*24MM有效图像尺寸17MM*19.3MM图像大小256*288pixel图像像素500DPI匹配方式比对方式（1:1） 搜索方式（1：N）指纹特征512字节 有效数据是256字节指纹模板512字节

3、有效数据是512字节存储容量200枚安全等级五级（从低到高：1、2、3、4、5）认假率（FAR）0.001% (安全等级为3时)拒真率（FRR）0.005% (安全等级为3时)搜索时间1.0秒 (1:1000时，均值)通讯接口UART（TTL逻辑电平）或者USB1.1/2.0兼容通讯波特率（UART）（9600N）bps,其中N=112(默认出厂N=6，即57600bps)特殊功能具体指纹自学习功能注：指纹特征和指纹模板的实际大小均为512字节，只是指纹特征内只有256字节数据是有效的指纹模板是两个指纹特征合并而来，所以512字节数据均为有效数据。第二章 硬件接口2.1 上电延时时间模块上电后

4、，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。2.2 接口定义（TTL电平） USB接口引脚定义如下：引脚号名 称类型功 能 描 述1Vccin电源正输入端。（5v）2D+In/OutUSB 数据线。(DP+)3D-In/OutUSB 数据线。(DP-)4GND信号地。内部与电源地连接。5无6无Usart接口引脚定义如下：引脚号名 称类型功 能 描 述1VCCin电源正输入端。（4.7-7v）2TXDIn/Out设备串口发送端3RXDIn/Out设备串口接收端4GND信号地。内部与电源地连接。注： 类型栏中，in 表示输入到模块，out 表示从模块输出第三章 系统资

5、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。3.1 缓冲区模块 RAM 资源如下：一个图像缓冲区 ImageBuffer256*288 两个特征文件缓冲区 CharBuffer1512 和 CharBuffer2512。用户可以通过指令读写任意一个缓冲区。图像缓冲区和特征文件缓冲区内容断电不保存。3.1.1 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。 通过UART传输图像为了加快速度，只用像素字节高四位，每字节表示两个像素，即16级灰度通过 USB 口传送则是整8位像素，即 256 灰度等级。3.1.2 特征文件缓冲区特征文件缓冲区

6、 CharBuffer1 或 CharBuffer2 存放特征文件或模板特征文件。特征文件和模板文件均为512字节大小，只是特征文件有效数据是256字节，而模板文件是两个特征文件的合成，是取两个特征文件的并集，所以有效数据是512字节 3.2 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指纹库。指纹库数据是断电保护的。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。3.3 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，单个修改指定的参数数值。参见设置模块系统基本参数指

7、令 SetSysPara 和读系统参数指令 ReadSysPara。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。3.3.1 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112)，对应波特率为(9600N)bps。3.3.2 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：1、2、3、4、5。 安全等级为时认假率最高, 拒认率最低。安全等级为 5 时认假率最低, 拒认率最高。3.3.3 数据包长度

8、（参数序号：）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：、1、2、3，对应长度（字节数）分别为：32、64、128、256。 第四章 通讯协议 通信协议定义了 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。 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）校验和数据包详细定义表名称符号长度说 明包头Start2 字节固定为0xEF01, 传送时高字节在前。地址码ADDER4 字节默认值为0xF

9、FFFFFFF, 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。包标识PID1 字节01H表示是命令包（command packet）。02H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。07H表示是应答包（ACK packet），可以有后续包。08H表 示 是 最 后 一 个 数 据 包 ， 即 结 束 包 (EndData packet)。包长度LENGTH2 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

10、。包内容DATA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）校验和SUM2 字节包标示、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。2. 数据包的校验与应答指令只能由上位机发给模块，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。 第五章 模块指令系统 模块有以下指令。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

11、据的传输均以数据包的形式传递。 1 指纹处理类指令1）获取图像 ZAZ_GetImg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： 01H 指令包格式：2 bytes4bytes1 byte2 bytes1 byte2 bytes包头模块地址包标识包长度指令码校验和0xEF01Xxxx01H00H 03H01H00H 05H应答包格式：2 bytes4bytes1 byte2 bytes1 byte2 bytes包头模块地址包标识包长度确认码校验和0xEF01

12、Xxxx07H00H 03HxxHSum注：确认码=00H 表示录入成功； 确认码=01H 表示收包有错； 确认码=02H 表示传感器上无手指； 确认码=03H 表示录入不成功； 2）图像生成特征 ZAZ_GenChar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： 02H 指令包格式：2 bytes4bytes1 byte2 bytes1 byte1 byte2 bytes包头模块地址包标识包长度指令码缓冲区号校验和0xEF01xxxx01H00H 0

13、4H02HBufferIDsum注：缓冲区 CharBuffer1、CharBuffer2的BufferID分别为1h 和2h，如果指定其它值，按照CharBuffer2 处理。 应答包格式：2 bytes4bytes1 byte2 bytes1 byte2 bytes包头模块地址包标识包长度确认码校验和0xEF01xxxx07H00H 03HXxHsum注：确认码=00H 表示生成特征成功；确认码=01H 表示收包有错；确认码=06H 表示指纹图像太乱而生不成特征；确认码=07H 表示指纹图像正常，但特征点太少而生不成特征； 确认码=15H 表示图像缓冲区内没有有效原始图而生不成图像；3）特

14、征合成模板 ZAZ_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：05H 指令包格式：2 bytes4bytes1 byte2 bytes1 byte2 bytes包头模块地址包标识包长度指令码校验和0xEF01xxxx01H00H 03H05H00H 09H 应答包格式：2 bytes4bytes1 byte2 bytes1 byte2 bytes包头模块地址包标识包长度确认码校验和0xEF01xxxx07H00H

15、03HxxHsum注：确认码=00H 表示合并成功；确认码=01H 表示收包有错；确认码=0aH 表示合并失败（两枚指纹不属于同一手指）；4）上传特征或模板 ZAZ_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： 08H 指令包格式：2 bytes4bytes1 byte2 bytes1 byte1 byte2 bytes包头模块地址包标识包长度指令码缓冲区号校验和0xEF01xxxx01H00H 04H08HBufferIDsum注：缓冲区 CharBuf

16、fer1、CharBuffer2 的 BufferID 分别为 1h 和 2h应答包格式：2 bytes4bytes1 byte2 bytes1 byte2 bytes包头模块地址包标识包长度确认码校验和0xEF01xxxx07H00H 03HxxHsum注：1：确认码=00H 表示随后发数据包；确认码=01H 表示收包有错； 确认码=0dH 表示指令执行失败；2：应答之后发送后续数据包3： 该指令不影响模块特征缓冲区中的内容。5）下载特征或模板 ZAZ_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：0

17、9H指令包格式：2 bytes4bytes1 byte2 bytes1 byte1 byte2 bytes包头模块地址包标识包长度指令码缓冲区号校验和0xEF01xxxx01H00H 04H09HBufferIDsum注：缓冲区 CharBuffer1、CharBuffer2 的 BufferID 分别为 1h 和 2h应答包格式：2 bytes4bytes1 byte2 bytes1 byte2 bytes包头模块地址包标识包长度确认码校验和0xEF01xxxx07H00H 03HxxHsum注：1：确认码=00H 表示可以接收后续数据包；确认码=01H 表示收包有错；确认码=0eH 表示不

18、能接收后续数据包；2：应答之后接收后续数据包6）存储模板 ZAZ_Store功能说明：将指定的特征缓冲区（Buffer1 或 Buffer2）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： 06H指令包格式：2 bytes4bytes1 byte2 bytes1 byte1 byte2 bytes2 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0xEF01xxxx01H00H 06H06HBufferIDPageIDsum注：缓冲区 CharBuffer1

19、、CharBuffer2 的 BufferID 分别为 1h 和 2h应答包格式：2 bytes4bytes1 byte2 bytes1 byte2 bytes包头模块地址包标识包长度确认码校验和0xEF01Xxxx07H00H 03HxxHsum注：确认码=00H 表示储存成功；确认码=01H 表示收包有错；确认码=0bH 表示 PageID 超出指纹库范围确认码=18H 表示写 FLASH 出错；7）读出模板 ZAZ_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)，Pa

20、geID(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： 07H指令包格式：2 bytes4bytes1 byte2 bytes1 byte1 byte2 bytes2 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0xEF01xxxx01H00H 06H07HBufferIDPageIDsum注：缓冲区 CharBuffer1、CharBuffer2 的 BufferID 分别为 1h 和 2h应答包格式：2 bytes4bytes1 byte2 bytes1 byte2 bytes包头模块地址包标识包长度确认码校验和0xEF01xxxx07H00H 03HX

21、xHsum注：确认码=00H 表示读出成功； 确认码=01H 表示收包有错；确认码=0cH 表示读出有错或模板无效； 确认码=0BH 表示 PageID 超出指纹库范围；8）删除模板 ZAZ_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：0cH指令包格式：2 bytes4bytes1 byte2 bytes1 byte2 bytes2bytes2 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0xEF01Xxxx01H00H 07H0cHPageIDN

22、sum应答包格式：2 bytes4bytes1 byte2 bytes1 byte2 bytes包头模块地址包标识包长度确认码校验和0xEF01Xxxx07H00H 03HxxHsum注：确认码=00H 表示删除模板成功；确认码=01H 表示收包有错；确认码=10H 表示删除模板失败；9）清空指纹库 ZAZ_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：0dH指令包格式：2 bytes4bytes1 byte2 bytes1 byte2 bytes包头模块地址包标识包长度指令码校验和0xEF01Xxxx01H00H 03H0dH0011H

23、应答包格式：2 bytes4bytes1 byte2 bytes1 byte2 bytes包头模块地址包标识包长度确认码校验和0xEF01Xxxx07H00H 03HxxHsum注：确认码=00H 表示清空成功；确认码=01H 表示收包有错； 确认码=11H 表示清空失败；10）精确比对两枚指纹特征 ZAZ_Match功能说明：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： 03H指令包格式：2 bytes4bytes1 byte2 bytes1 byte2 bytes包头模块地址包标识包长度指

24、令码校验和0xEF01xxxx01H00H 03H03H00 07H应答包格式：2 bytes4bytes1 byte2 bytes1 byte2 bytes2 bytes包头模块地址包标识包长度确认码得分校验和0xEF01xxxx07H00H 05HXxHXxHsum注：1：确认码=00H 表示指纹匹配；确认码=01H 表示收包有错； 确认码=08H 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。11）搜索指纹 ZAZ_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

25、，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：04H指令包格式：2 bytes4bytes1 byte2 bytes1 byte1 byte2 bytes2 bytes2 bytes包头模块地址包标识包长度指令码缓冲区号参数参数校验和0xEF01xxxx01H00H 08H04HBufferIDStartPagePageNumsum注：缓冲区 CharBuffer1、CharBuffer2 的 BufferID 分别为 1h 和 2h应答包格式：2 bytes4bytes1 byte2 bytes1 byte2 bytes2 bytes

26、2 bytes包头模块地址包标识包长度确认码页码得分校验和0xEF01xxxx07H07HxxHPageIDMatchScoresum注：1：确认码=00H 表示搜索到；确认码=01H 表示收包有错；确认码=09H 表示没搜索到；此时页码与得分为 02：该指令执行后，特征缓冲区中的内容不变。12）读有效模板个数 ZAZ_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： 1dH指令包格式：2 bytes4bytes1 byte2 bytes1 byte2 bytes包头模块地址包标识包长度指令码校验和0xEF01xxxx01H00H 03H1dH0021H应答包格式：2 bytes4bytes1 byte2 bytes1 byte2 bytes2 bytes包头模块地址包标