
CPLD产生的时钟驱动接到TB62801F的输人引脚从而驱动CCD芯片的图像采集。
EPM7128SLC84用MAX+PLUSⅡ开发系统实现编程。本设计采用MAX+PLUSⅡ10.2 BASELINE版,它可以完成对电路设计的功能分析、时序分析及各种文本及图形输入,并能将设计结果装载到芯片中。MAX+PLUSⅡ软件的设计输入方式有多种,本文的设计采用层次设计输入方式。因这种方式可包含几种不同格式建立的设计文件,例如原理图设计输入、VHDL设计输入、波形设计输入和EDIF网表输入等。并且MAX+PLUS在一个设计方案中支持多级层次,这种灵活性使设计者可以采用最适合于设计中每个部分的设计方法。
用Waveform Editor仿真出的CCD驱动波形见图4,完全可以满足CCD的驱动。

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2.2 A/D转换电路设计
TCD1707D传感器输出信号OS有特点:负极性信号;包含有周期性的复位脉冲串扰;有效信号幅值较小。
CCD输出信号的上述特点决定了它不能直接送入A/D转换器,必须先从硬件上对其进行一系列的预处理,消除信号中的驱动脉冲(主要是复位脉冲)及噪声等所造成的干扰,因此需将信号进行前置反向、滤波及放大。在电路设计中,选用运算放大器进行反向、放大,并在运算放大器的输出端接一级RC滤波器滤除噪声。经过上述处理的信号就可以送入A/D转换器进行数字化处理。在该系统设计中,选用8位、高速、并行、半闪速结构A/D转换器-TLC5510芯片完成A/D转换工作。TLC5510是美国TI公司的一种采用CMOS工艺制造的8位高阻抗并行A/D芯片,能提供的最小采样率为20MSPS(百万次采样每秒)。利用A/D转换技术将视频信号转换成与之对应的、能够反映图像灰度变化的数字量,提高了测量精度和分辨率。当TLC 5510的输出使能有效时,就可以将A/D转换结果送至8位数据线上。在数据存储器写允许及地址有效的前提下,将8位A/D转换结果实时地存入数据存储器中。图5是TLC5510的外围电路。

2.3 2.0的开发
由于高速图像传感器采集的数据量较大,所以与PC机之间的数据传输要求速度比较高,需要采用高速的总线方式。USB(通用串行总线)足Compaq、IBM等PC大厂商联合开发的一种新型、基于令牌、高速的串行总线标准。要设计USB设备接口,首先需要了解USB协议,在此基础上有针对性地开发USB设备驱动程序。
目前,市场上支持USB协议的硬件芯片主要有带USB接口的单片机(MCU)和纯粹的USB接口芯片两种。带USB接口的单片机如Cypress公司的CY7C63513(低速)、CY7C64013(全速)、CY7C68013(高速);纯粹的USB接口芯片仅处理USB通信,必须有一个外部微处理器来进行协议处理和数据交换,典型产品有Philips公司的PDIUSBD11(I2C接口)和PDIUSBD12(并行接口)、ISP1581、NS公司的US-BN9603/9604(并行接口)、NetChip公司的NET2888等。USB 接口芯片的主要特点是价格便宜、接口方便、可靠性高,尤其适合于产品的改型设计,硬件上仅需对并行总线和中断进行改动,软件则需要增加微处理器的USB中断处理和数据交换程序、PC机的USB接口通信程序,无需对原有产品系统结构进行很大的改动。该系统采用的就是Cypress公司的CY7C68013。USB2.0的固件编程呵以参照文献[4-5]。