基于FPGA的行间转移型面阵CCD驱动电路设计

分析行间转移型面阵电荷耦合器件(CCD)ICX055AL的工作原理和驱动时序,以现场可编程门阵列(FPGA)为硬件设计载体,采用Verilog硬件描述语言(HDL)设计CCD驱动时序,结合CCD时钟驱动芯片CXD1267AN和2片74HC04构建出CCD驱动电路。通过QuartusⅡ软件对其进行仿真分析,并对芯片EP2C5Q208C8进行配置。结果表明,所设计的驱动电路可以满足ICX055AL的各项性能要求,能够产生准确的脉冲信号驱动ICX055AL工作。     

一种基于FPGA的CCD图像传感器驱动系统设计

针对CCD图像传感器ICX274驱动信号产生中已有驱动电路设计的某些不足,提出一种基于时序生成芯片CXD3609R的新方案,并设计了基于FPGA嵌入式平台的CXD3609R电路,以此实现对ICX274驱动信号的产生。实验结果表明,CXD3609R能够产生满足ICX274所需的时序驱动,验证了本设计系统的可行性,这为基于ICX274的成像系统的设计提供了一种新思路,并为后续的成像系统研究设计奠定了基础。     

CCD焦面时序关系和仿真验证流程研究

实时传输型遥感相机在航天中得到越来越广泛的应用。CCD驱动信号直接影响到遥感相机的最终成像质量,遥感CCD相机时序脉冲发生系统的焦平面程序是产生CCD驱动信号的关键程序,因此,通过仿真验证确保其成像质量和技术指标具有重要的意义。对相机成像电路中焦面电路的FPGA软件验证进行了研究总结,同时给出了规范、高效的工序流程。研究结果表明,本文提出的工序流程可以有效避免工程中出现的CCD驱动信号电平不稳、幅值不够、质量不达标等问题,而且,只要焦面时序系统在仿真中满足所列出的各项时序要求,就可以覆盖到CCD时序的各项功能。     

基于CPLD的线阵CCD驱动电路的设计

采用复杂可编程逻辑器件(CPLD)作为控制单元,设计一款驱动电路以产生线阵CCD需要的驱动信号。利用硬件描述语言(HDL)进行CPLD功能模块以及逻辑单元的设计,不仅发挥了CPLD"可编程"的特点,而且为用户提供较多的信号接口,具有较强的灵活性和稳定性,提高了CCD驱动脉冲的准确性。在介绍驱动电路工作原理的基础上,给出了驱动脉冲时序的设计方法,并通过电路测试数据验证该电路的有效性。实验结果表明:该驱动电路输出的驱动脉冲,完全满足线阵CCD的需要,整个驱动电路工作比较稳定,其输出信号具有严格的时序关系。该驱动电路可以集成到无接触测量系统中,用来产生线阵CCD所需的驱动脉冲,并且有较高的精度。     

基于CPLD的线阵CCD驱动时序发生器的设计

在CCD动态目标的检测中,CCD驱动电路的设计是其应用的关键技术之一。本文以日本东芝公司近年来推出的高速CCD芯片TCD1209D为例,针对其对驱动时序的要求,设计了一个高速CCD驱动电路,并在MAX＋PLUSⅡ开发环境下进行了编译、波形仿真及功能校验。仿真通过后用MAX＋PLUSⅡ提供的编程器将程序下载到CPLD中,经过相关测试可以得到预期的CCD驱动脉冲信号。     

基于FPGA的线阵CCD驱动器的设计

基于FPGA来设计产生线阵CCDTCD1208AP芯片复杂驱动电路和整个CCD的电子系统控制逻辑时序,根据工程实现结果表明:该驱动电路结构简单,功耗小,成本低,抗干扰能力强,适应与于工程小型化的要求。     

大面阵CCD图像传感器驱动采集系统设计

本文设计了一种大面阵CCD图像传感器驱动采集电路系统.该CCD驱动系统作为航空数码相机的关键组件,直接关系到航空数码相机成像的质量.应用过程中的防静电问题,则关系到CCD器件自身的安全问题.介绍了利用CCD专用外围芯片组,包括CCD驱动芯片TDA9991HL,CCD时序控制芯片SAA8103,CCD输出信号模数转换芯片AD9824,CCD驱动系统的控制芯片C8051F330,来完成CCD外围电路的设计,并详细讨论了利用该芯片组设计大面阵CCD图像传感器外围电路时,要注意的一些问题.该电路设计结构简单,可靠,集成度高.     

面阵探测器KAI-04022驱动电路设计与实现

介绍了行间转移CCD芯片KAI-04022的工作原理,根据芯片自身的特点设计了驱动电路。首先,按照信号电平状态多少把驱动信号分为两电平信号和三电平信号两种类型,利用二极管钳位电路和MOSFET驱动器实现两电平信号的输出,而三电平信号的实现是利用AFE芯片AD9920A产生弱驱动能力信号,此信号在压控恒流源电路提供的偏置电流作用下,经过电流型反馈放大器组成的同相射随电路放大输出,为CCD芯片提供驱动。实验结果表明,像素时钟为40 MHz时,水平驱动信号的上升沿为4ns,幅度为4.2V,三电平驱动信号的2个上升沿均为50ns,电子快门信号发生电路能够在基底电压的基础上产生幅度为48V、脉宽为4μs的电压脉冲。各驱动电路产生的信号均满足要求,能够为行间转移CCD提供驱动。     

基于FPGA的可配置时序信号发生系统设计

为了满足测试环节对特殊时序信号的要求,设计了一种可配置时序信号发生系统,可实现多路时序信号的输出。该时序信号发生系统由上位机和下位机两部分组成,上位机软件对输出的时序信号进行配置,下位机采用STM32+FPGA相结合的硬件结构,实现配置后的多路时序信号输出。由于下位机的STM32芯片与FPGA采用两个不同的时钟,因此在FPGA内使用异步FIFO实现与STM32芯片的数据通信,有效实现了两者之间的并行数据传输。     

大面阵CCD相机图像信号模拟器的设计

面阵CCD相机需要增加光学镜头并在时序控制电路驱动下才能输出图像,给图像采集、存储等图像处理实验带来不便。在分析面阵CCD(M22)的特性和时序的基础上,设计了一种基于现场可编程门阵列FPGA的大面阵CCD模拟器,把一幅标准图像预先存储放在FLASH中,上电初始化后,再把该图像从FLASH拷贝到SDRAM中,根据相应的指令,在时钟的下降沿把SDRAM中图像信息按照Camera link协议输出,并对像素时钟进行计数,产生行同步信号。实验结果表明,面阵CCD模拟器符合M22相机的输出时序要求。模拟器的设计与实现为图像采集和存储等实验提供了支持和保证,缩短了工程上的调试时间。     

基于FPGA的CCD模拟器采集系统的设计

为满足卫星相机视频处理电路的测试需求,针对一款新型高性能模拟前端,提出了一种可行的CCD数据采集处理方法,以Xilinx公司FPGA为核心,采用VHDL语言实现FPGA的逻辑设计,通过FPGA输出满足A/D的工作时序信号,利用RS232接口接收上位机指令实现不同种类CCD信号的选择输出,验证这款A/D在相关双采样(CDS)模式下的工作情况.最终将处理后的数据输出到Camera Link接口,观察图像数据。测试结果表明本系统具有很好的通用性和灵活性,能够满足多种星载相机视频处理电路的测试需求。     

动态CCD星敏感器驱动成像系统设计与实现

以DALSA公司的CCD图像传感器FTT1010M作为敏感元件,设计并实现了一种基于FPGA的动态CCD星敏感器驱动成像系统,详细介绍了FTT1010M的特性与工作时序、星敏感器成像系统的时序电路、模拟驱动电路、电源转换电路、预处理电路以及分步测试过程。实验结果表明,设计的驱动电路可满足CCD驱动要求,系统可通过上位机调节曝光时间和ADC增益。系统通过多星模拟器成像,在短曝光时间内可获得清晰的模拟星图,为实现动态CCD星敏感器奠定了基础。     

多通道CCD信号模拟器实现方法研究

卫星相机视频处理电路CCD芯片在测试过程中容易损坏且价格昂贵,为满足卫星相机视频处理电路的测试需求,研究并设计了一种多通道CCD信号模拟器,能够模拟最多16路线阵或面阵等多种类型的CCD信号。以Xilinx公司XC5V型号FPGA为核心,采用VHDL语言实现CCD信号发生的逻辑设计,利用RS232接口接收上位机指令实现不同种类CCD信号的选择输出。实际应用表明,该模拟器具有很好的通用性和灵活性,能够满足多种卫星相机视频处理电路的测试需求。     

基于FPGA的VGA图象信号发生器设计

为了方便地获得可视化的标准图形信号,针对VGA(视频图形阵列)接口显示器的检测要求,设计了一种基于FPGA(现场可编程门阵列)的VGA图像信号发生器。阐述了采用FPGA产生图像信号的设计原理,通过FPGA MCU(微程序控制器)组合,利用FPGA产生时序信号及图形信息存储、MCU完成功能控制与显示驱动,实现了图象数据处理的实时性和稳定性。具有电路简单,实用性好的特点。可以广泛用于视频和计算机的显示技术领域。     

320×256 长波面阵红外探测器焦面电路设计

基于320×256长波面阵红外探测器的结构、输出信号特点及工作要求,设计了由偏置电压产生电路、信号预调理电路、时序驱动电路构成的焦面电路。其中偏置电压产生电路的设计,同时实现了固定偏置电压以及可调偏置电压的设计,增强了焦面电路设计的灵活性。在详细介绍焦面电路各部分的设计方案后,依据设计方案实现焦面电路板制作,并对其进行时序波形的仿真以及硬件电路测试。结果表明,该电路能够驱动红外探测器正常工作并对探测器输出模拟信号实现前级调理,设计方案合理可行,具有一定的工程实践意义。     

三色线阵CCD高速信号处理系统的优化设计

为提高线阵CCD测量系统的测量精度和抗干扰性能同时保证系统信号处理速度,总结并试验了几种常见的CCD信号处理方案,并提出对应优化设计。阐述了线阵CCD传感器、CCD驱动电路的工作原理,着重分析研究了CCD测量系统中的信号采样和处理过程。详述了CCD输出电压特性,分压电路、滞回比较电路工作原理和MCU采样时序。试验结果表明,相比传统使用单比较器的方案,使用多滞回比较器的设计系统精度得到大幅提升,同时抗干扰性能也得到更好的保证。该设计已应用到印刷行业的纠偏控制器中。     

一种LED汽车动态转向灯驱动电路

基于TPS92630驱动芯片,采用MCU控制LED的亮灭时序,设计出LED动态转向灯驱动电路。MCU根据处理的数据输出控制信号循环点亮各组LED灯珠,形成渐亮的流水式视觉效果。该电路对时序的控制比较精准,且关于组合灯形式的车灯,对于时序先后、延时的控制也更为方便。     

一种低噪声非制冷红外探测器驱动电路的设计

随着非制冷成像系统在军方领域的发展和应用,也促使非制冷探测器的驱动电路向更低噪声和更高精度的方向发展。文中详细介绍了驱动电路中由超低噪声运算放大器构成的一个二阶电压源低通滤波器,其具有良好的低通幅频特性和低噪声性能,介绍了Xilinx公司的Spartan-6系列FPGA输出的高精度数字时序信号。最后经测试,该驱动电路偏置电压噪声低,数字时序精度高,满足成像系统的应用要求。     

基于FPGA控制的步进电机驱动设计

随着微控制器技术的快速发展,特别是高性能可编程逻辑器件的出现,促进了步进电机控制技术的发展,使得步进电机驱动系统集成化设计的实现成为可能。本文根据设计要求进行了四相步进电机驱动系统的芯片选择和硬件电路设计,以FPGA为核心器件,集成了驱动和控制部分,大大简化了逻辑控制电路。设计过程采用模块化设计方法,用VHDL硬件描述语言对电路进行描述,采用Altera的QuartusII集成化工具进行了综合和布局布线,仿真,充分利用FPGA芯片的资源,优化程序,提高模块的工作频率,提高芯片的控制精度。文中对整个系统的架构及硬件电路和软件的实现都做了详细的介绍,最后通过仿真和实验分析验证了此控制方案的可行性。     

基于FPGA的线阵CCD高速非接触检测系统的研究

本文旨在设计一个基于FPGA的线阵CCD高速非接触在线检测系统。通过选用线阵CCD器件作为感光传感器来采集光信号;采用FPGA来产生并控制系统时序,包括CCD的驱动时序、模数转换时序及ADSP采集数据同步时序;结合DSP高速图像处理性能,采用高效的浮动阈值二值化算法对采集到的数字图像信号进行处理;通过对光学系统的定标最终给出了实验待测圆柱体的直径。实验结果表明,该系统相对传统的测量系统具有高速的优点。