一種基于高速超微型單片機(jī)的ccd驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)

1、一種基于高速超微型單片機(jī)的一種基于高速超微型單片機(jī)的CCDCCD驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)CCD作為一種光電轉(zhuǎn)換器件，由于其具有精度高、分辨率好、性能穩(wěn)定等特點(diǎn)，目前廣泛應(yīng)用于圖像傳感和非接觸式測(cè)量領(lǐng)域。在CCD應(yīng)用技術(shù)中，最關(guān)鍵的兩個(gè)問(wèn)題是CCD驅(qū)動(dòng)時(shí)序的產(chǎn)生和CCD輸出信號(hào)的處理。對(duì)于CCD輸出信號(hào)，可以根據(jù)CCD像素頻率和輸出信號(hào)幅值來(lái)選擇合適的片外或片內(nèi)模數(shù)轉(zhuǎn)換器；而對(duì)于CCD驅(qū)動(dòng)時(shí)序，則有幾類常用的產(chǎn)生方法。1常用的CCD驅(qū)動(dòng)時(shí)

2、序產(chǎn)生方法CCD廠家眾多，型號(hào)各異，其驅(qū)動(dòng)時(shí)序的產(chǎn)生方法也多種多樣，一般有以下4種：(1)數(shù)字電路驅(qū)動(dòng)方法這種方法是利用數(shù)字門電路及時(shí)序電路直接構(gòu)建驅(qū)動(dòng)時(shí)序電路，其核心是一個(gè)時(shí)鐘發(fā)生器和幾路時(shí)鐘分頻器，各分頻器對(duì)同一時(shí)鐘進(jìn)行分頻以產(chǎn)生所需的各路脈沖。該方法的特點(diǎn)是可以獲得穩(wěn)定的高速驅(qū)動(dòng)脈沖，但邏輯設(shè)計(jì)和調(diào)試比較復(fù)雜，所用集成芯片較多，無(wú)法在線調(diào)整驅(qū)動(dòng)頻率。2)EPROM驅(qū)動(dòng)方法這種驅(qū)動(dòng)電路一般在EPROM中事先存放所有的CCD時(shí)序信號(hào)數(shù)

3、據(jù)，并由計(jì)數(shù)電路產(chǎn)生EPROM的地址使之輸出相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)時(shí)序。該方法結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠，但仍需地址產(chǎn)生硬件電路，所需EPR0M容量較大，同樣也無(wú)法在線調(diào)整驅(qū)動(dòng)頻率。(3)微處理器驅(qū)動(dòng)方法這種方法利用單片機(jī)或DSP通過(guò)程序直接在IO口上輸出所需的各路驅(qū)動(dòng)脈沖，硬件簡(jiǎn)單、調(diào)試方便、可在線調(diào)整驅(qū)動(dòng)頻率。但由于是依靠程序來(lái)產(chǎn)生時(shí)序，如果程序設(shè)計(jì)不合理，會(huì)造成時(shí)序不均勻；而且往往會(huì)造成微處理器資源浪費(fèi)；通常驅(qū)動(dòng)頻率不高，除非采用高速微處理器。(

4、4)可編程邏輯器件驅(qū)動(dòng)方法這種設(shè)計(jì)方法就是利用CPLD、FPGA等可編程邏輯器件來(lái)產(chǎn)生時(shí)序驅(qū)動(dòng)信號(hào)，硬件簡(jiǎn)單、調(diào)試方便、可靠性好，而且可以得到較高的驅(qū)動(dòng)頻率。同樣也可在線調(diào)整驅(qū)動(dòng)頻率。電路設(shè)計(jì)完成以后，如果想更改驅(qū)動(dòng)時(shí)序，只需將器件內(nèi)部外部處理器進(jìn)行通信。21TCD1206TCD1206是TOSHIBA公司生產(chǎn)的高靈敏度二相雙溝道線陣CCD圖像傳感器芯片，2160個(gè)有效像素點(diǎn)，像素頻率為0_3～2MHZ(本系統(tǒng)為1MHz)，其驅(qū)動(dòng)時(shí)序波

5、形如圖2所示。圖2中：φl(shuí)、φ2為像素脈沖，兩者互為反相，RS為復(fù)位脈沖SH為光積分脈沖，OS為像元輸出，DOS為像元補(bǔ)償輸出。當(dāng)SH為低電平時(shí)，在φ1、φ2交變后，OS輸出像元電壓信號(hào)，隨后發(fā)RS脈沖，以便去掉信號(hào)輸出緩沖中的殘余電荷，為下一點(diǎn)像素電壓輸出做準(zhǔn)備。各脈沖具體時(shí)序關(guān)系可參見(jiàn)參考文獻(xiàn)。228051F.html“C8051F300.html“8051F.html“C8051F3008051F.html“C8051F系列單片機(jī)