根据提供的文件内容，我们将详细阐述基于FPGA和ARM的线阵CCD图像采集系统设计的知识点。
CCD（Charge-Coupled Device）即电荷耦合器件，是一种图像传感器，能够将光信号转换成电信号。CCD具有高精度、高灵敏度、自扫描和宽光谱响应范围等优点，在工业测量与成像领域有着广泛的应用，如工业视觉扫描、条码扫描、非接触式位移测量和尺寸检测等。
传统的CCD驱动系统多采用单一的微控制器（MCU）或数字信号处理器（DSP）作为控制核心，但这些系统在处理高速信号任务时会遇到瓶颈，通常需要外接FIFO（First In First Out）来缓存数据，而MCU处理功能相对简单。随着技术的发展，对于能够处理高速信号的系统需求日益增长，这就要求采用更先进的设计。
在本文中提出的设计方案采用了FPGA和ARM的组合架构。FPGA（Field-Programmable Gate Array）是一种用户可根据需要自行配置逻辑功能的集成电路。FPGA具有灵活性强和并行处理性能高的特点。在该设计中，FPGA被用于对线阵CCD进行时序驱动、像素信号采集、硬件处理和数据传输。FPGA内部的并行处理能力使其在处理数据时比传统的MCU具有更高的速度和效率，适合完成高速数据采集的任务。
ARM是一种微处理器架构，被广泛应用于嵌入式系统中。ARM处理器由于其高性能和低功耗的特性，被选择作为FPGA的外挂处理器。在该系统中，ARM处理器负责实现数据的软件处理和对整个系统的控制。ARM处理器搭载了丰富的通用功能和软件资源，可以通过编写程序实现多样化的控制功能。
系统由硬件和软件组成。在硬件方面，系统主要包括线阵CCD、CCD输出信号调理电路、FPGA芯片、ARM芯片、显示设备以及数据传输接口。FPGA芯片采用了Altera公司的EP4CE10F17C8型号，而ARM处理器采用了基于Cortex-M3架构的STM32F103VE。系统的基本原理框图展示了各个硬件组件之间的连接和信号流。
在软件方面，需要设计FPGA内部的硬件逻辑和ARM的控制程序。硬件逻辑负责产生正确的时序来驱动CCD进行工作，同时采集、处理像素信号，并将数据传输给ARM处理器。ARM处理器则负责对采集到的数据进行更深入的软件处理，并实现整个系统的控制逻辑。
基于FPGA和ARM的线阵CCD图像采集系统设计，既利用了FPGA的灵活性和高并行处理性能来处理硬件级别的任务，又通过ARM处理器强大的软件处理能力实现了对数据的高级处理和整个系统的控制。这种硬件和软件的联合设计为高速、高精度的图像采集和处理提供了一种有效的解决方案。
