FPGA的面CCD驱动电路硬件设计+电路图

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摘要电荷耦合器件（CCD）是现阶段广泛应用的光电成像器件。以CCD为核心的图像采集系统被广泛应用在医学，军事，航天，摄影等领域。随着时代发展和技术进步，过往使用的低分辨率CCD器件已经越发无法满足市场的需求。千万级像素的CCD器件正逐步从实验室走向市场，走向民用。FPGA阵列由于其高集成，可编程等优点非常适宜构建CCD驱动系统。国外在此领域已经有较为系统的研究，相较而言我们国家在此领域还刚刚起步，这也是本文主要研究方向。63008

本文在介绍CCD器件结构以及驱动时序的特点的基础上，着重强调了FPGA阵列的结构以及FPGA阵列在构建CCD图像采集系统上的优点，在仔细分析了FTF4052M器件驱动时序的基础上简单提出了CCD驱动系统的研究方向。并从一定程度上完成了基于FPGA阵列的全帧型面CCD系统的驱动电路硬件设计。

毕业论文关键字：CCD，FTF4052M，FPGA，驱动电路

毕业设计说明书（论文）外文摘要

Title Driving circuit hardware design of matrix CCD based on FPGA

Abstract CCD is one of the most widely used optical electric device at present.The image acquiring syetem based on CCD is widely applied in medicine,military,aircraft and so on.With the develop of time and technology.CCDs wiht low pixels can't meet need of advanced marker.CCDs with ten-mega pixels are walking out of lab and coming to civil.Because of its outstanding advantages.FPGA is very suitable in creating CCD image acquiring system.Other countries have made abundant research on this area.In comparison,our country is just started in this area.

This thesis accomplishes the structure and driving circuit of CCDs.To move forward,accomplishes the structure and the advantages of FPGA in creation of CCD image acquiring system.Base on carefully research on FTF4052M driving timing,I provide a research direction in driving circuit of CCDs.And finish the driving circuit of CCDs base on FPGA in a certain extent.

Key words:CCD,FTF4052M,FPGA,driving circuit

1 引言（或绪论） 2

1.1 研究背景及研究意义 2

1.2 CCD器件研究现状 2

1.3 驱动电路研究现状 3

1.4 接口技术研究现状 4

1.5 本论文主要研究工作 5

2 CCD介绍 5

2.1 CCD图像传感器简介 6

2.2 CCD结构与工作原理6

2.3 CCD电荷转移 8

2.4 CCD电荷检测 10

2.5 CCD分类 11

2.6 特殊CCD介绍13

3 FTF4052M构造及其驱动信号详述 14

3.1 FTF4052M参数介绍 14

3.2 FTF4052M结构解析14

3.3 FTF4052M工作时序详述15

3.4 FTF4052M电子快门的原理及实现17

3.5 FTF4052M偏置电压介绍18

4 FPGA器件介绍及设计方法 19

4.1 FPGA器件发展历史19

4.2 FPGA编程技术20

4.3 FPGA逻辑模块结构22

4.4 逻辑结构间的互联方式22

5 CCD驱动系统及其硬件电路设计24

5.1 FTF4052M驱动时序设计方案25

5.2 FTF4052M驱动电路硬件设计方案 26

结论 29

致谢 30

参考文献31

1 绪论

1.1 研究背景及研究意义

随着技术的进步，摄影技术的数字化正在迅速发展。以CCD和CMOS器件为代表的数字图像采集器件正迅速取代传统的胶片相机。CCD器件在应用中有许多传统图像采集手法所没有的优势，随着时间推移，CCD器件为核心的数字图像处理系统为越来越多的领域做出贡献。因此研究CCD配套技术也显得尤为重要。CCD（Charge Coupled Deviced）图像传感器是数码相机中的光电转换器件，是数码相机的重要组成部分。相对于传统的图像采集方法，CCD器件有如下优点：源[自[751^`论`文]网·www.751com.cn/