基于FPGA的线阵CCD驱动时序及模拟信号处理的设计

1 引言 　　电荷耦合器CCD具有尺寸小、精度高、功耗低、寿命长、测量精度高等优点，在图像传感和非接触测量领域得到了广泛应用。由于CCD芯片的转换效率、信噪比等光电特性只有在合适的时序驱动下才能达到器件工艺设计所要求的最佳值，以及稳定的输出信号，因此驱动时序的设计是应用的关键问题之一。通用CCD驱动设计有4种实现方式：EPROM驱动法；IC驱动法；单片机驱动法以及可编程逻辑器件(PLD)驱动法。 　　基于FPGA设计的驱动电路是可再编程的，与传统的方法相比，其优点是集成度高、速度快、可靠性好

为保证线阵CCD在图像测量中正常、稳定工作，必须设计出适合其工作的时序驱动电路。在分析TCD1501D 线阵CCD驱动时序关系的基础上 ，通过分析CCD输出的图像信号[1]，给出了内、外相关双采样的时序控制。最后，利用quartus7.2软件平台结合VHDL语言进行开发，对所需驱动脉冲进行仿真设计。仿真结果表明，该驱动电路简单、功耗小、成本低、抗干扰能力强，适用于设备小型化的要求。

1 引言 　　电荷耦合器CCD具有尺寸小、精度高、功耗低、寿命长、测量精度高等优点，在图像传感和非接触测量领域得到了广泛应用。由于CCD芯片的转换效率、信噪比等光电特性只有在合适的时序驱动下才能达到器件工艺设计所要求的值，以及稳定的输出信号，因此驱动时序的设计是应用的关键问题之一。通用CCD驱动设计有4种实现方式：EPROM驱动法；IC驱动法；单片机驱动法以及可编程逻辑器件(PLD)驱动法。 　　基于FPGA设计的驱动电路是可再编程的，与传统的方法相比，其优点是集成度高、速度快、可靠性好。若