多个线阵CCD的同步并行数据采集研究.pdf

多个线阵CCD的同步并行数据采集 王庆有 何流 郭青 天津大学精密仪器与光电子学院 300072 张绍勇 吴金章 天津市联惠利电子技术有限公司 300192 摘要:同步井行采集多个线阵CCD输出的尤电信号在许多测量领域都是仁常重要的。本文阐述了四个线 阵CCD同步驱动j州了数据采集的方法。指出多个线阵CCD的同步并行数据采集将在i午多测量领域得到 )’泛日1庙用 关键词:CCD,并行数据采集、同步驱动 v 弓一言: 多个线阵CCD的井行数据采集系统能够采集到同一积分时间内多个线阵CCD像敏面上光强的一维 分布 若将多个线阵CCD放置在被测样品的不同抬置，便可以得到同一积分}!、少间内不同位置 (角度)的 光强,布。这在许名非接触检测技术领域是1}常重要的。例如 在检i47;汽有轮r}11的动平衡时，需要测出 轮贻在一定转速 卜的平衡状况，将四个线阵CCD分布在轮胎周围空间}勺「四个万位，便可以测得轮胎在某 一}A;I;它的位置及它在一段时间内位置的变化。}i如 在多个线阵CCDii接应用领域中 例如，人尺寸 ;ili9星r用，宽光谱范围的光谱X1191,l-应用中，需要同时读出拼接的线阵CCD的光强分布，也需要对多个线 阵CCD进灼井行数据采集。另外，在高速线阵CCD巾，市采用将线队CCD的像敏单元分为多路井行输 出 以便获得更高的i7频。例如，RL1288D器川，它将 1024个像元分为16路Ii行输O;。可使行频高出 16倍 }r用15MHz的驱动频率来实现240MHz的效果。它的数据采集也勺效为多个线阵CCD的同步并 行数据采集r 一 多个线阵CCD的同步驱动 多个线阵CCD的同步驱动原理框图如图一所示 它由驱动脉冲产生器、脉冲分配器和驱动器等构成。由 品体鹿荡器，‘生的主脉冲经逻辑电路产生符合各种线阵CCD所需要的SL动脉冲，经脉冲分配器或长线传 输驱动发送器输出分别送给各个线阵CCD,到达终端线阵CCD后，再经本地驱动后驱动线阵CCD。同 时，昧冲分配器还要向Ail〕采集卡提供行同步脉冲4)c和像元同步脉冲SP,使AID转换与CCD输出的 像元信号同步。 驱动脉冲产生器 01驱动器 CCD2=SLR动器 行P步 CDN驱动器 图一 同步驱动原理图 198 、，， 、 二.同步并行数据采集卡 四个线阵CCD(TCD1206UD)的]12位A/D井行数据采集计算机接fl仁原理框图如图_所示。 图二.四路并行A/D数据采集原理框图 同步驱动的四路线阵CCD输出的信号Uil.Ui2、Ui3.Ui4分别送Yl1四个]2位AD转换器AD1674 的模拟信号输入端:AD转换器在同步脉冲4)c和SP的控制 卜，完成启动和转换的过程。AD转换完成后， 将其 12位数据井行地送到四个SRAM静态存储器中暂存起米，而后 经延退的 A./D转换完子内状态信号 使地址发生器加I,指向新的地址。AD转换再接受SP脉冲再对CCD输出信号Ui.、采样井转换，送存储 器暂存，地址发生器加 1...…如此 卜去，直到整个2160像元全部输出井被转换、存储完成，地址发生器 产生完成信号。该信号使计算机产生中断，计算机响应中断后，逐一地将四个存储器中的数据读到计算 机内存中，并在软件的支持 卜，将内存的数据以文本文件的方式打印出来或以图形的方式在计算机显示 4095 2048 图三 三个线阵CCD各像元照度分布曲线 199