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摘要CCD（Charge Coupled Devices）电荷耦合器件作为一种新型的光电转换式图像传感器，由于性能优良，近年来被广泛应用于航天、军事和工业检测等领域。其中线阵CCD因为能在一次曝光时间内探测一定波长范围内的所有谱线，在现代光谱测量技术中获得了越来越广泛的应用，主要用于光谱分析和微小参量的测量。研究和设计基于线阵CCD的光谱采集系统，对高性能激光仪器的开发及应用，具有重要的应用参考价值。10703
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本文在分析TCD1703C线阵CCD驱动时序信号基础上，基于FPGA（现场可编程门阵列），采用Verilog HDL硬件描述语言，结合Quartus Ⅱ7.0软件平台，设计了一种简单的用于光谱测量的线阵CCD工作电路。通过对软件仿真和驱动电路实验，所得的测试结果分析表明，可以实现线阵CCD的驱动及为后续的分析提供参考依据。
关键词 CCD FPGA Verilog HDL Quartus Ⅱ
毕业设计说明书（论文）外文摘要
Title Design of FPGA-based linear array CCD driver
Abstract
The CCD ( Charge Coupled Devices ) charge-coupled device as a new type of photoelectric conversion image sensor has been widely used in the field of aerospace, military and industrial inspection in recent years due to the excellent performance. Because linear array CCD can detecte all lines within a certain wavelength range in an exposure time ,it is widely used in modern spectral measurement techniques more and more, especially used in spectroscopy and micro-measurement of the parameter. Research and design based on linear CCD spectral acquisition system, has important reference value on the development and application of high performance laser equipment.
In this paper, I designed a simple FPGA-based linear CCD circuit for spectral measurement , based on the analysis of TCD1703C linear CCD drive timing signal, Verilog HDL hardware description language and the Quartus II 7.0 software platform. The test results shows that we can achieve linear CCD driver and provide a reference for subsequent analysis by the software simulation and driver circuits obtained from the experiment.
Keywords CCD FPGA Verilog HDL Quartus Ⅱ
目 录
1 绪论 1
1.1 课题来源 1
1.2 CCD的简介 1
1. 3 本论文的内容安排及简介 2
2 线阵CCD驱动系统的工作原理 2
2.1 CCD的工作原理 2
2.2 线阵CCD 简介 5
3 CCD驱动电路分析 7
3.1 数据采集电路分析与传输 7
3.2 CCD驱动电路的设计 7
4 FPGA驱动程序设计 12
4.1 电路驱动方法简介 12
4.2 TCD1703C驱动时序分析 16
4.3 TCD1703C驱动时序设计 19
5 系统结果分析 22
结 论 26
致 谢 27
参考文献 28
附 录 30
1 绪论
1.1 课题来源
强脉冲光（IPL）治疗仪是一种现代医疗器械，它主要依靠低能量、强脉冲光照射皮肤病损组织，使其发生选择性的光热解作用，达到治疗目的。但由于IPL对人体皮肤的作用机理还不十分清楚，对于光的各种参数，包括波长、光谱、脉宽、脉冲间隔、光斑大小、重复频率、功率和能量等，如何影响着治疗的效果还缺乏定量的数据。其中对强脉冲光信号的快速、有效、实时测量的缺乏是影响定量研究的重要原因。