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基于FPGA的线阵CCD驱动设计

作者:时间:2011-06-29来源:网络收藏

摘要:电荷耦合器件()作为一种新型的光电器件,被广泛地应用于非接触测量。而应用的关键问题之一。为了克服早期CCD驱动电路体积大,设计周期长,调试困难等缺点,以CCD图像传感器TCD1251UD为例,介绍一种利用可编程逻辑器件实现积分时阃和频率同时可调的CCD驱动方法,使用Verilog语言对驱动电路方案进行了硬件描述,采用QuartusII对所设计的时序进行系统仿真。仿真结果表明,该驱动时序的设计方法是可行的。
关键词:CCD;可编程逻辑器件;积分时间;频率

电荷耦合器件(CCD)作为新兴的固体成像器件——图像传感器,具有体积小、重量轻、分辨力高、噪声低、自扫描、工作速度快、灵敏度高、可靠性好等优点,受到人们的高度重视,广泛应用于图像传感、景物识别、非接触无损检测、文件扫描等领域。其应用系统的关键技术在于CCD驱动信号的产生及输出信号的处理。以往经常采用的驱动方法主要偏重硬件的实现,调试困难,灵活性较差。而单片机驱动方法虽编程灵活,但存在资源浪费较多、频率较低的缺陷。复杂可编程逻辑器件具有编程灵活、集成度高、速度快、容量大、功耗小、可靠性好等优点,并且节省PCB板的空间,可移植性好,使用灵活。因此,结合实际应用需要,设计了基于复杂可编程逻辑器件的CCD驱动时序设计,使用Verilog语言对驱动电路方案进行了硬件描述,采用QpartusⅡ对所设计的时序进行了系统仿真。

1 CCD图像传感器TCD1251UD
TCD1251UD芯片是日本东芝公司生产的一种高灵敏度、低暗电流、具有2 700个有效像元的双沟道两相线阵CCD图像传感器。它的中心距为11μm,最佳工作频率为1 MHz,光敏单元阵列总长为29.7 mm。该传感器可用于传真、图像扫描和OCR。它的结构包括:MOS电容存储栅、转移栅电极SH、CCD模拟移位寄存器φ1和φ2信号输出单元OS和补偿输出单元DOS。

2 TCD1251UD的驱动时序要求
TCD1251UD的驱动脉冲波形图如图1所示,各信号之间定时关系如表1所示。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/191126.htm

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关键词: FPGA CCD 线阵 驱动设计

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