通用線陣CCD采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)
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關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)采集；CCD；FIFO；USB
1 引言
隨著微型光譜儀快速發(fā)展，CCD和PDA廣泛使用，CCD和PDA的種類型號(hào)越來越多，每種型號(hào)都需要專門的驅(qū)動(dòng)采集板，使得開發(fā)產(chǎn)品周期長、費(fèi)用大。這里提出一種基于FPGA和USB的通用CCD采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。該系統(tǒng)在不改變硬件的情況下可以采集多種CCD，并上傳至PC機(jī)，使用軟件處理采集到的數(shù)據(jù)。
2 通用CCD采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)
系統(tǒng)部署圖如圖1所示。系統(tǒng)硬件分為接口板、通用驅(qū)動(dòng)采集板、計(jì)算機(jī)。接口板匹配驅(qū)動(dòng)信號(hào)，將CCD輸出視頻信號(hào)通過前置處理后鏈接到CCD通用采集板。在CCD通用采集板中，A/D轉(zhuǎn)換器對視頻信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換后，按幀暫存在FPGA內(nèi)的FIFO中，通過USB快速塊傳輸模式上傳到計(jì)算機(jī)中．最后計(jì)算機(jī)軟件MEMSpector處理并顯示采集到的譜線。
通用性是由通用CCD驅(qū)動(dòng)模塊和16In8Out異步FIFO實(shí)現(xiàn)的。根據(jù)不同類型的CCD編制不同的CCD驅(qū)動(dòng)模塊，采用16In8Out異步FIFO，F(xiàn)IFO根據(jù)CCD驅(qū)動(dòng)模塊提供的FS幀同步來確定暫存A／D轉(zhuǎn)換一幀像元數(shù)，實(shí)現(xiàn)了采集A／D轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)與USB傳輸?shù)姆蛛x，在修改或升級(jí)CCD驅(qū)動(dòng)時(shí)，無需修改采集和數(shù)據(jù)輸出代碼，實(shí)現(xiàn)了通用性。
2．1 CCD接口板
由于大多數(shù)CCD管腳不兼容，視頻輸出電壓也不同。CCD接口板提供CCD插座和轉(zhuǎn)接CCD驅(qū)動(dòng)信號(hào)以及輸出信號(hào)電壓匹配。CCD接口板是各種類型CCD鏈接到通用CCD采集板的紐帶。
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