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基于 F P GA的
线阵 C C D T C D I 5 0 1 D驱动时序电路的设计
Design of The Driving Time Order Circuit of Linear CCD Device TCD 1 501 DBased on
FPGA
1 引言
线 阵 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使器件达到最
佳工作状态 ,因此驱动时序的设计是
应用 的关键 问题 之一 。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。若要改变驱动 电路
西安工程大学电子信息学院 石凡鲁 李 俊
Shi Fanlu Li Jun
摘 要:针 对 电荷耦合器 件 CCD在进行 图像扫 描 时需要 稳 定的外部 驱 动电路 支持 才能工作 ,
本文介绍 了利用Veri Iog HDL(硬件描述语言)编写TCD1501D型号线阵ccD驱动时序的实现方法 ,
并对工 作 时序做 了分 析,还详细 介绍 了用 ve r i f og HDL完 成驱 动时序 的 源代码 ,最 后利用
Model Sim进行 仿真 验 证 。
关键词 :线 阵 CCD 时序驱 动 FPGA
Abstract:For charge-coupled device can work properly in the suppo ̄ of a stable external
driving circuit when their image scanning,A realization m ethed in design of drive pro-
gram for linear CCD Verilog HDL(a kind of hardware description language)is introduced
and working signal of TCD1 501 D is analyzed,and the source code to com plete the drive
order with Verilog HDL is also discussed.Finally,simulated verification is made using the
developm ent software of Moledsim.
Key words:Linear CCD Drive order FPGA
【中图分类 号】TP273 【文献标识 码】B 文章编 号 1 606-51 23(2011)06—0049-04
的时序 ,增减 某些功能 ,仅 需要对器
件 重新编程 即可 ,在不 改变任何硬件
的情 况下 ,即可实现驱动 电路 的更新
换代 。
2 CCD工作原理和特性参数
TCD1501D是东 芝公司的一 款高
灵敏 度、低暗流 、内置采样保持器的
光电传感器 ,具有5000个像敏元 的线
阵CCD。
其 主要 参数指标 :像 敏单元大小
为7u ITI×7u rfl×7U m:相邻像 元中
心距也 是?lJ m:像总长是37.38ram;
光谱响应范 围400~l100 am,响应 峰
值波长为550 nm。其 结构 原理 图如 图
1所示。从中可以看出 ,TCD150ID是
双沟 道 线性 摄像 器件 ,它具 有 两列
CCD模拟移位寄存器 分别在像敏阵列
两边 。如图1所示 。
TCDI50ID ̄IY动时序如 图2所示 ,
由图可知 ,0S一个周期包括76个哑元
信 号和5000个有效信号和 自行设定的
n-q-空操作信 号。CCD正常工作 需要6
路驱 动脉冲信号 ,并且要提 供12V的
《PLC&FA》 49
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