基于FPGA线阵CCD驱动设计.PDF

2011年 5月 15日 现代 电子技术 May2011 第34卷第 10期 ModernElectronicsTechnique Vo1．34NO．10 基于 FPGA的线阵CCD驱动设计 崔 岩 ，吴国兴 ，殷美琳 ，陆 惠，顾媛媛 (上海师范大学 天华学 院 实习实训处，上海 201815) 摘 要 ：电荷耦合 器件 (CCD)作为一种新型的光电器件，被广泛地应用于非接 触测量。而CCD驱动设计是 CCD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，以线阵CCD图像传感器TCD1251UD为例 ， 介绍一种利用可编程逻辑器件 FPGA实现积分时间和频率 同时可调 的线阵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：线阵 CCD；可编程逻辑器件；积分时间；频率 中图分类号 ：TN386—34 文献标识码 ：A 文章编号 ：1004—373X(2011)10—0206—02 DesignofLinearArrayCCD DriverBasedon FPGA Technology CUIYan，W U Guoxing，YIN M eilin，LU Hui，GU Yuan—yuan (SectionofPracticeand Fraining，TianhuaCollegeofShanghaiNormalUniversity。Shanghai201815．China) Abstract：Thechargecoupleddevice(CCD)asanew photoelectricdeviceiSwidelyusedinnon—contactedmeasurement． Thedesign 0fCCD driver isoneofthemostimportantaspectsofCCD applications．Taking linearCCD image sensor TCD1251UDasexample-adrivingmethodoflineararrayCCD isintroducedlomaketheintegrationtimeandfrequencytuned simultaneouslywithafieldprogrammablelogicaldevicesFPGA toovercomethedisadvantagesofbigeubage，complicatedde— signanddifficultdebuginpreviousCCD drivingcircuit．VerilogisusedtOdescribethehardwareofthedrivingcircuitscheme． QuartuslIisadoptedtosimulatethedesignedtimesequence．ThesimulationdemonstratesthatthemethodiSfeasible． Keywords：lineararrayCCD；programmablelogicaldevice；integrationtime；frequency 电荷耦合器件 (CCD)作为新兴 的固体成像器 该传感器可用于传真、图像扫描和 OCR。它的结构包 件——图像传感器，具有体积小、重量轻、分辨力高、噪 括：MOS电容存储栅、转移栅 电极 SH、CCD模拟移位 声低、自扫描 、工作速度快、灵敏度高、可靠性好等优点， 寄存器 1和 2信 号输 出单元 OS和补偿输 出单 受到人们的高度重视，广泛应用于图像传感 、景物识别 、 元 DOSE 。 非接触无损检测、文件扫描等领域l1]。其应用系统的关