CCD數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的FPGA實(shí)現(xiàn).pdf

1、21世紀(jì)是信息化時(shí)代，信息技術(shù)給人們的日常生活帶來巨大的變化。圖像傳感器越來越多的應(yīng)用到我們?nèi)粘Ｉ钪校缡謾C(jī)上的照相機(jī)，遍布社區(qū)和道路上的監(jiān)控探頭等。這些應(yīng)用成果都功歸于對(duì)圖像傳感器技術(shù)的不斷研究。現(xiàn)階段以CCD圖像傳感器和CMOS圖像傳感器的研究比較成熟，應(yīng)用較其他的相對(duì)廣泛。其中CCD圖像傳感器具有光照靈敏度高、噪音低、像素少等優(yōu)點(diǎn)被廣泛的應(yīng)用于圖像分析、遙感成像、高精度測量以及工業(yè)控制等領(lǐng)域。
　　本文在分析研究了當(dāng)前

2、的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)后，充分利用FPGA的低成本、高可靠性、工作速度快及開發(fā)周期短和USB的靈活、高速等優(yōu)點(diǎn)，設(shè)計(jì)了一種基于FPGA和USB的線陣CCD圖像采集系統(tǒng)。FPGA作為系統(tǒng)的核心控制芯片，使用Verilog HDL硬件描述語言設(shè)計(jì)FPGA內(nèi)部邏輯產(chǎn)生系統(tǒng)的硬件時(shí)序來控制整個(gè)系統(tǒng)的外圍模塊。本系統(tǒng)采用Altera公司的StratixⅢ系列FPGA為主控制器，設(shè)計(jì)了線陣CCD驅(qū)動(dòng)模塊、A/D轉(zhuǎn)換器驅(qū)動(dòng)模塊、FIFO控制模塊、USB接口控

3、制模塊。系統(tǒng)采用USB2.0接口作為數(shù)據(jù)的傳輸接口，將采集到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)絇C機(jī)上。
　　系統(tǒng)硬件方面，線陣CCD采用日本東芝公司的TCD1209D，數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片采用Analog Device公司的線陣CCD專用芯片AD9822，使用Cypress公司的CY7C68013A作為USB接口控制芯片。軟件方面。使用Altera公司的QuartusⅡ集成開發(fā)環(huán)境用Verilog HDL硬件描述語言設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了線陣CCD驅(qū)動(dòng)時(shí)序，A/D轉(zhuǎn)換芯