基于FPGA的線陣CCD驅動時序電路的設計

3 CCD驅動時序的設計和實現(xiàn)
由圖1所示，其設計方法是：在系統(tǒng)最佳工作頻率下，通過基本計數(shù)單元產(chǎn)生CCD工作所需的波形，保證CCD正常工作。根據(jù)TCDl500C的技術手冊，可以看出時鐘φ為典型值0．5 MHz時，占空比為1：1；輸出復位脈沖φRS為1 MHz，占空比為1：3，采樣保持脈沖φSP=1 MHz，脈沖寬度為100 ns。根據(jù)所給出的時序關系圖可以得到轉移脈沖φSH，時鐘φ，復位脈沖RS，采樣保持脈沖SP等控制信號的時序圖。由于1個φSH周期中至少要有5 411個φ脈沖，即TSH>5 411T。由此可知，改變時鐘頻率或增加光積分周期內的時鐘脈沖數(shù)，就可以改變光積分時間。即通過積分時間控制信號A1，A2，A3控制積分時間的改變；000～111分別控制8檔積分時間變換。000時間最短，111時間最長，可以通過軟件動態(tài)設置積分時間，實現(xiàn)CCD光積分時間的智能控制。部分實現(xiàn)程序如下：

編譯后最后得到的仿真波形結果如圖2所示。

4 結 語
本文實際采用Modelsim開發(fā)系統(tǒng)實現(xiàn)編程和測試程序的編寫，內部模塊采用Verilog硬件描述語言編寫，完成了時序電路的設計和實現(xiàn)，并測試無誤后下載到FPGA上，產(chǎn)生CCD驅動，輸出結果十分理想。不僅簡化了電路設計，提高可靠性，而且提高了研發(fā)速度。