行间转移面阵CCD驱动电路.ppt

1、基于CPLD的行间转移面阵CCD驱动电路的研究,姓名： 导师： 学号,课题意义？ 主要工作？ 结论,课题意义？ 主要工作？ 结论,主要工作,IT型面阵CCD ？驱动脉冲特点？的研究与实现？ IT型面阵CCD电源的特点？与实现？ 面阵CCD驱动程序设计？与仿真？ 驱动硬件电路？的设计？ 驱动印刷电路板？的设计,返回,主要工作,课题的意义,当前面阵CCD应用广泛，但驱动方面研究集中于时序方面，整体驱动系统的研究（软件+硬件）不完整也不全面。 CPLD的高速以及并行性 VHDL语言的通用性和可靠性 电路的可扩展性 有效的控制了产品开发的成本，而且极大的提高了同类型产品开发的效率,返回,行间转移面阵C

2、CD（ICX098AK,水平驱动：两路时序 H1/H2； 垂直驱动：四路脉冲 V1/V3/V2A/V2B CPLD输出的V2a与V2b分别与XSG1及XSG2（均为二值时序）合成成为V2A和V2B（三电平脉冲,还需要CCD输出 “采样/保持”以及“模数转换”芯片的控制时序。总时序数为22路,返回,前期时序的实现（VHDL编程,使用唯一的系统时钟，在其基础上进行同步的设计 采用多进程（Process）并行工作 在程序运行时需要的所有中间变量以及传值参数均使用信号参数（Signal） 通过单一系统时钟的分频、计数与组合输出所有需要的驱动时序 重要经验,Counter780:780*6-1 proc

3、ess(MCK6) begin if(MCK6event and MCK6=1)then if(Co1=1001001000111)then Co1=0000000000000;LineFlag=1; else Co1=Co1+1;LineFlag=0; end if; end if; end process; 水平转移时序进程： -H1 and H2:44116(*3) process(MCK6) begin if(MCK6event and MCK6=1)then if(Co10000100001000)then H1_temp=1; elsif(Co10001010111000)then

4、 H1_temp=0; else H1_temp=1; end if; end if; end process; H1=H1_temp and CP_temp; H2=not(H1_temp and CP_temp,返回,延时方面 仿真中，计数器的延时相当于一个门 。 与（and）、或 （or）、异或（xor）对应的延时是相同的，而not（非）不会产生延迟。 对信号无论几次做逻辑运算（求与、求或、求非）， 除了not，都只相当于一个门的延迟。 程序方面 编程中应尽量减少变量的使用 。使用变量，无法对设计的运行情况有效验证。 算法方面 奇数分频与半整数分频,在程序编写中积累的部分经验,返回,返回

5、,Prev,Next,芯片说明要求的时序,编程实现的22路时序（1,图3.4.1仿真帧视图,返回,Next,Prev,编程实现的22路时序（2,图3.4.3仿真行视图,返回,Next,Prev,编程实现的22路时序（3,图3.4.4单行仿真时序图,返回,Next,Prev,编程实现的22路时序（4,图3.4.5单行仿真时序图,返回,Next,Prev,驱动电路系统,面阵CCD驱动脉冲的特点： 1.垂直脉冲为三值脉冲(+15V,0V,-8.5V)，需将CPLD输出二值时序进行合成。 2.其他驱动脉冲部分0-5V；部分0-3.3V 故而需要电平转换（低压差线性转换） 3. +15V上电需早于 -8

6、.5V。 4.需要CPLD开漏设置,返回,驱动脉冲产生电路？ 上电顺序管理电路？ 电平转换电路 ？ 外围支持电路？ 输出信号预处理电路？ 输出端口 ,系统模块构成,返回,三值电平生成方案,1. 2.使用集成驱动脉冲合成器,返回,脉冲合成电路,返回,上电控制方案,1. 2.使用MAX685,返回,上电控制电路,返回,MAX685电路参数,由R4和R3构成的分压器确定着反向输出电压的压值。，应尽量使R4和R2的值接近100K。 （1） 由R1和R2构成的分压器确定着正向输出电压的压值 （2,返回,电平转换电路,左图-可调电源电路 使用集成运放实现内外电路的阻抗隔离。通过滑动变阻器调节输出电压压值,

7、CPLD的电源选择电路（右图） 由于EPM7128具有多电压接口，为实现CPLD的双电压输出选择，设计了为VCCIO输入两种电压的跳线供用户选择,返回,CPLD下载电路，系统时钟,返回,输出信号预处理电路,返回,试验接口,返回,JTAG下载电路,PCB,返回,JTAG下载器PCB,返回,系统模块分布及构成,返回,PCB,制成型的驱动电路PCB,返回,结论,1）针对面阵CCD驱动时序的要求，设计完成了ICX098AK芯片的基于VHDL的驱动程序。并使用软件进行了仿真，仿真结果和要求完全吻合。 （2）针对面阵CCD工作时序特征，设计了以EPM7128SLC84-5和CXD1267AN共同构成的驱动

8、脉冲产生电路。 使得CPLD的二电平驱动时序转化为+15V/0V/-8.5V的三电平面阵CCD驱动脉冲。 （3）针对面阵CCD上电的特殊性，设计了以MAX685为核心的可扩充功能的上电顺序管理电路。 （4）针对系统单电平工作的可能性，设计了以MAX687为主要芯片的低压差线性稳压及电平转换电路。 （5）设计了JTAG下载电缆及其对应的CPLD编程接口。 通过以上设计构成了一个完整的面阵CCD驱动电路系统。在电路设计完成后又进行了对应PCB印刷电路板的设计，完成了PCB板的布局，布线等工作并制成实际的双层电路板,返回,综上，本文通过对面阵CCD驱动电路系统的软件和硬件的综合设计，完成了基于EPM7128S的行间转移面阵CCD（