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鐵電存儲(chǔ)器在新型語音電子門鎖系統(tǒng)中的應(yīng)用
摘 要：本文介紹了Ramtron公司生產(chǎn)的一種新型鐵電存儲(chǔ)器FM20L08，重點(diǎn)闡述了一種基于FM20L08組成程序存儲(chǔ)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(yīng)用結(jié)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(diǎn)。關(guān)鍵詞：鐵電存儲(chǔ)器；數(shù)字信號(hào)處理器；語音電子門鎖
1 引 言
生物識(shí)別技術(shù)是目前最為方便與安全的識(shí)別技術(shù)。生物識(shí)別技術(shù)是利用人體生物特征進(jìn)行身份認(rèn)證的一種技術(shù)，它認(rèn)定的是人本身，由于每個(gè)人的生物特征具有與其他人不同的唯一性和在一定時(shí)期內(nèi)不變的穩(wěn)定性，不易偽造和假冒，所以利用生物識(shí)別技術(shù)進(jìn)行身份認(rèn)定，安全、可靠、準(zhǔn)確。
說話人識(shí)別技術(shù)是生物識(shí)別技術(shù)的一種，人的聲音具有唯一性，依靠聲音來識(shí)別準(zhǔn)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(duì)說話人進(jìn)行識(shí)別，主要是由說話人識(shí)別模塊（包括語音信號(hào)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(gòu)成。說話人的聲音通過麥克風(fēng)進(jìn)入說話人語音信號(hào)采集前端電路，由語音電子門鎖控制器對(duì)采集的語音信號(hào)進(jìn)行特征化和語音處理，提取說話人的個(gè)性特征，并進(jìn)行存儲(chǔ)，形成說話人特征數(shù)據(jù)庫。在識(shí)別時(shí)，通過待識(shí)別語音與說話人特征數(shù)據(jù)庫的精確匹配，實(shí)現(xiàn)說話人識(shí)別，對(duì)門鎖進(jìn)行控制。在語音電子門鎖系統(tǒng)中，使用鐵電存儲(chǔ)器（FRAM）FM20L08作為系統(tǒng)的程序和說話人特征數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)空間。當(dāng)系統(tǒng)上電時(shí)，由固化在TMS320VC5402內(nèi)部ROM中的引導(dǎo)裝載（bootloader）程序從FRAM中讀取運(yùn)行程序代碼到內(nèi)部的RAM中，實(shí)現(xiàn)語音電子門鎖系統(tǒng)的脫機(jī)獨(dú)立運(yùn)行，同時(shí)，需要實(shí)時(shí)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(diǎn)
FRAM是Ramtron公司近年推出的一款掉電不揮發(fā)存儲(chǔ)器，它結(jié)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(chǔ)器技術(shù)的核心技術(shù)是鐵電晶體材料。這一特殊材料使得鐵電存儲(chǔ)產(chǎn)品同時(shí)擁有隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)和非易失性存儲(chǔ)產(chǎn)品的特性。鐵電晶體材料的工作原理是: 當(dāng)把電場(chǎng)加到鐵電晶體材料上，晶陣中的中心原子會(huì)沿著電場(chǎng)方向運(yùn)動(dòng)，到達(dá)穩(wěn)定狀態(tài)。晶陣中的每個(gè)自由浮動(dòng)的中心原子只有兩個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)。一個(gè)用來記憶邏輯中的０，另一個(gè)記憶１。中心原子能在常溫、沒有電場(chǎng)的情況下停留在此狀態(tài)達(dá)一百年以上。鐵電存儲(chǔ)器不需要定時(shí)刷新，能在斷電情況下保存數(shù)據(jù)。由于在整個(gè)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(jí)特性。
FM20L08是Ramtron公司近年推出的一款存儲(chǔ)容量為128k╳8bits FRAM，其主要特點(diǎn)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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