CCD 구동 타이밍, 비디오 신호 처리 제어 타이밍 및 I/O 인터페이스 작업 제어 타이밍을 생성하는 데 사용되는 타이밍 생성기는 CCD 데이터 수집 회로 설계의 핵심이자 CCD 응용 프로그램의 핵심입니다. CCD 가 급속히 발전함에 따라 소규모 집적 회로, EPROM, 단일 칩 마이크로 컴퓨터 등과 같은 전통적인 타이밍 생성기 구현 방법이 있습니다. ) CCD 어플리케이션의 고속화, 소형화, 지능화의 필요성을 더 이상 충족시킬 수 없습니다. 또한 간단한 이진 데이터 처리 방법은 CCD 데이터 수집 시스템에 필요한 고정밀 및 고해상도 요구 사항을 충족하지 못합니다. 이를 위해 실제 응용 프로그램의 필요에 따라 복잡한 프로그래밍 가능한 논리 장치 (CPLD) 를 기반으로 하는 선형 CCD 데이터 수집 시스템을 설계했습니다. 이 시스템은 고속 반플래시 A/D 변환기를 사용하여 비디오 신호를 처리합니다. 이를 바탕으로 데이터 수집 카드를 PC 와 결합하여 데이터 수집 카드에서 수집한 데이터를 컴퓨터 병렬 포트를 통해 PC 로 전송합니다. 선 맞춤 최소 평방 방법을 사용하여 수집된 이미지 정보를 정밀하게 처리하여 최종 설계 목표를 달성합니다. 이 설계는 지능형 온라인 담배 길이 및 지름 탐지기에 사용됩니다.
1 데이터 수집 시스템 특성
이 데이터 수집 시스템의 주요 특징은 다음과 같습니다.
고도로 통합된 (1) EPM7064SLC44 를 사용하여 시스템을 생성하는 데 필요한 구동 및 제어 타이밍 로직
(2) 외부 PC 는 CCD 통합 시간 및 데이터 수집 카드의 작업 과정을 제어하여 지능적인 제어를 가능하게 합니다.
(3) 내부 샘플링 및 유지가 있는 8 비트 고속 병렬 출력 A/D 칩 (TLC 5510); ) 적용;
(4) 컴퓨터 병렬 포트를 통해 고속 데이터 정보 전송;
(5) 선형 맞춤 최소 평방 정밀도를 사용하여 CCD 이미지의 모서리 점을 배치합니다.
데이터 수집 시스템의 하드웨어 회로 설계
이 시스템은 TCD 142D 선형 CCD 를 이미지 센서로 사용합니다. 이 시스템의 하드웨어 회로는 주로 네 부분으로 구성됩니다. 1 타이밍 생성기 ②CCD 드라이버 회로; ③CCD 비디오 신호 처리; ④ 입출력 인터페이스. 이 설계에서 TCD 142D 는 1MHz 로 작동합니다.
2. 1 시스템 타이밍 생성기 설계?
타이밍 생성기는 주로 CCD 를 구동하는 데 사용되는 구동 타이밍 및 CCD 비디오 신호 처리를 위한 제어 타이밍을 생성합니다. TCD 142D 는 1 [1] 과 같이 작동합니다.
이 설계에서 타이밍 생성기에 의해 생성된 모든 구동 및 제어 타이밍 신호는 MAX+PLUSⅱII 개발 환경에서 설계되고 컴파일되어 검증되어 온라인으로 CPLD 장치로 다운로드됩니다. 실험 과정에서 실제 필요에 따라 적절한 CPLD 를 선택합니다. 데이터 수집 카드 설계에는 MAX7000S 시리즈 칩 EPM7064SLC44 가 타이밍 생성기 기능을 위해 선택되었습니다. 이 칩 시리즈는 ALTERA 의 전형적인 CPLD 부품으로 JTAG 를 통해 온라인으로 프로그래밍할 수 있습니다. 그림 2 에는 EPM7064SLC44 기반 시계열 생성기의 작동 원리 상자 그림이 나와 있습니다. 외부 클럭 신호는 모든 타이밍 신호가 생성되는 CPLD 타이밍 생성기의 참조 신호입니다. EPM7064SLC44 칩은 두 부분으로 나뉩니다. 하나는 비디오 신호 처리 제어 타이밍 생성기로, CCD 비디오 신호 처리 (예: A/D 변환, 디지털 신호 액세스 등) 를 위한 다양한 동기화 제어 타이밍을 제공합니다. ); 또 다른 부분은 CCD 드라이브 타이밍 생성기로, TCD 142D 의 특정 구동 타이밍 논리 요구 사항에 따라 CCD 작업에 필요한 4 개의 구동 신호 (RS, SH, φ 1, φ2) 를 생성하고 통합 제어 신호를 통해 다르게 설정합니다. 또는 2ms ~ 32ms, 변화 단계 2 ms) 는 비디오 신호 처리 제어 타이밍 생성을 위한 클럭 제어 신호도 제공합니다. 그림의 운영 제어 명령은 주로 데이터 수집 시스템의 작업 과정을 제어하는 데 사용되며, 1 데이터 수집 시스템 초기화라는 세 가지 작업 상태가 있습니다. ② 데이터 수집 프로세스; ③pc 기계 판독 비디오 신호 과정.
그림 2 에서 볼 수 있듯이 CPLD 는 원래 수십 개의 개별 구성 요소를 대체하여 CCD 데이터 수집 시스템에서 다양한 구동 및 제어 타이밍 논리를 구현할 수 있으며 CPLD 는 보안 비트 설계 및 프로그래밍을 허용합니다. CPLD 를 사용하면 시스템 보드 면적을 줄이고, 시스템의 보안과 기밀성을 향상시키고, 시스템 전력 소비량을 줄이고, 제품 품질을 보장할 수 있습니다 [2]. 요약하면, 타이밍 생성기의 프로그래밍 가능한 기능을 통해 사용자의 다양한 요구를 최대한 충족시킬 수 있습니다.