鐵電存儲器在新型語音電子門鎖系統(tǒng)中的應用

摘  要：本文介紹了Ramtron公司生產(chǎn)的一種新型鐵電存儲器FM20L08，重點闡述了一種基于FM20L08組成程序存儲部分和說話人特征數(shù)據(jù)部分的新型語音電子門鎖系統(tǒng)。應用結果表明，該語音電子門鎖系統(tǒng)具有成本低、適用范圍廣、控制容易的優(yōu)點。

    關鍵詞：鐵電存儲器；數(shù)字信號處理器；語音電子門鎖

    1 引  言

    生物識別技術是目前最為方便與安全的識別技術。生物識別技術是利用人體生物特征進行身份認證的一種技術，它認定的是人本身，由于每個人的生物特征具有與其他人不同的唯一性和在一定時期內不變的穩(wěn)定性，不易偽造和假冒，所以利用生物識別技術進行身份認定，安全、可靠、準確。

    說話人識別技術是生物識別技術的一種，人的聲音具有唯一性，依靠聲音來識別準確可靠。語音電子門鎖就是利用了生物特征中的聲音特征對說話人進行識別，主要是由說話人識別模塊（包括語音信號采集前端電路、語音電子門鎖控制器、語音電子門鎖管理器和紅外開啟電路）和普通的電磁門鎖模塊構成。說話人的聲音通過麥克風進入說話人語音信號采集前端電路，由語音電子門鎖控制器對采集的語音信號進行特征化和語音處理，提取說話人的個性特征，并進行存儲，形成說話人特征數(shù)據(jù)庫。在識別時，通過待識別語音與說話人特征數(shù)據(jù)庫的精確匹配，實現(xiàn)說話人識別，對門鎖進行控制。在語音電子門鎖系統(tǒng)中，使用鐵電存儲器（FRAM）FM20L08作為系統(tǒng)的程序和說話人特征數(shù)據(jù)庫存儲空間。當系統(tǒng)上電時，由固化在TMS320VC5402內部ROM中的引導裝載（bootloader）程序從FRAM中讀取運行程序代碼到內部的RAM中，實現(xiàn)語音電子門鎖系統(tǒng)的脫機獨立運行，同時，需要實時更新的說話人特征數(shù)據(jù)庫也被保存在FRAM中。

    2  FM20L08  FRAM的特點

     FRAM是Ramtron公司近年推出的一款掉電不揮發(fā)存儲器，它結合了高性能和低功耗操作，能在沒有電源的情況下保存數(shù)據(jù)。FRAM存儲器技術的核心技術是鐵電晶體材料。這一特殊材料使得鐵電存儲產(chǎn)品同時擁有隨機存取存儲器(RAM)和非易失性存儲產(chǎn)品的特性。鐵電晶體材料的工作原理是: 當把電場加到鐵電晶體材料上，晶陣中的中心原子會沿著電場方向運動，到達穩(wěn)定狀態(tài)。晶陣中的每個自由浮動的中心原子只有兩個穩(wěn)定狀態(tài)。一個用來記憶邏輯中的０，另一個記憶１。中心原子能在常溫、沒有電場的情況下停留在此狀態(tài)達一百年以上。鐵電存儲器不需要定時刷新，能在斷電情況下保存數(shù)據(jù)。由于在整個物理過程中沒有任何原子碰撞， FRAM擁有高速讀寫、超低功耗和無限次寫入等超級特性。

    FM20L08是Ramtron公司近年推出的一款存儲容量為128k╳8bits  FRAM，其主要特點如下：3.0-3.65V單電源供電；并行接口；提供SOIC和DIP兩種封裝；功耗低，靜態(tài)電流小于10μA，讀寫電流小于15mA；非揮發(fā)

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