使用CPLD的线阵CCD数据采集同步电路制造技术

本实用新型专利技术涉及一种数据采集电路，尤其是一种使用CPLD的线阵CCD数据采集同步电路，属于线阵CCD数据采集的技术领域。按照本实用新型专利技术提供的技术方案，所述使用CPLD的线阵CCD数据采集同步电路，包括线阵CCD模块；所述线阵CCD模块的控制端与CPLD电路连接，线阵CCD模块的输出端通过AD转换电路与FIFO数据缓存器连接，所述CPLD电路的输出端还与AD转换电路的控制端及FIFO数据缓存器的控制端连接，CPLD电路的输入端与单片机电路连接，所述单片机电路与FIFO数据缓存器连接。本实用新型专利技术结构紧凑，能实现对线阵CCD数据的采集，安全可靠。

【技术实现步骤摘要】
使用CPLD的线阵CCD数据采集同步电路
本技术涉及一种数据采集电路，尤其是一种使用CPLD的线阵CCD数据采集同步电路，属于线阵CCD数据采集的
。
技术介绍
CPLD (Complex Programmable Logic Device)是一种多用途、高密度的复杂可编程逻辑器件，具有设计方便灵活、易于修改等特点，其“可编程”的技术特性，使用户可根据各自需要而自行构造不同逻辑功能的数字集成电路。其借助集成开发软件平台，用原理图、硬件描述语言等方法，生成相应的目标文件，通过下载电缆(“在系统”编程)将代码传送到目标芯片中，实现设计的数字系统。CO) (charge coupled devices)是一种电荷稱合器件,线阵CO)具有体积小、分辨率高、稳定性好、抗干扰能力强、测量误差小等特点，应用线阵CCD的关键是驱动电路设计和数据采集方法。如何实现对CCD的数据进行采集是现有技术的一个难题。
技术实现思路
本技术的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种使用CPLD的线阵CCD数据采集同步电路，其结构紧凑，能实现对线阵CCD数据的采集，安全可靠。按照本技术提供的技术方案，所述使用CPLD的线阵CCD数据采集同步电路，包括线阵CCD模块；所述线阵CCD模块的控制端与CPLD电路连接，线阵CCD模块的输出端通过AD转换电路与FIFO数据缓存器连接，所述CPLD电路的输出端还与AD转换电路的控制端及FIFO数据缓存器的控制端连接，CPLD电路的输入端与单片机电路连接，所述单片机电路与FIFO数据缓存器连接。所述AD转换电路包括芯片U5，所述芯片U5采用AD9220芯片，所述芯片U5的DVDD端通过电容C12接地，芯片U5的DVSS端接地，芯片U5的AVDD端通过电容C13接地，芯片U5的AVSS端接地，芯片U5的VINB端与电阻R4的一端连接，电阻R4的另一端与电容C19的一端、电容C20的一端及芯片U5的VREF端连接，电容C19的另一端及电容C20的另一端均接地；芯片U5的VINA端通过电阻R6与线阵CXD模块的输出端连接，芯片U5的CML端通过电容C15接地，芯片U5的CAPT端与电容C14的一端、电容C16的一端及电容C17的一端连接，电容C14的另一端接地；芯片U5的CAPB端与电容C17的另一端、电容C16的另一端及电容C18的一端连接，电容C18的另一端接地，芯片U5的REFCOM端及芯片U5的SENSE端均接地，芯片U5的AVSS端接地，芯片U5的AVDD端通过电容C23接地。所述CPLD电路包括芯片U3，所述芯片U3采用型号为EPM240的芯片。所述单片机电路包括芯片U2，所述芯片U2采用型号为C8051F500的芯片，芯片U2的VIO端、VREGIN端与电容C7的一端、电容C8的一端以及+5V电压连接，电容C7及电容C8的另一端接地，芯片U2的VDD端、VDDA端与电容C5的一端及电容C6的一端连接，电容C5的另一端及电容C6的另一端接地，芯片U2的GND端及GNDA端均接地；芯片U2的P0.2/XTALl端与电阻R20的一端、电容C4的一端以及晶振Yl的一端连接，电容C4的另一端接地，晶振Yl的另一端与电容Cl的一端、电阻R20的另一端及芯片U2的P0.3/XTAL2端连接，电容Cl的另一端接地，芯片U2的P4.5端与发光二极管D2的阳极端连接，发光二极管D2的阴极端通过电阻R21接地。本技术的优点:使用复杂可编程逻辑器件输出线阵CCD模块的驱动信号、AD转换电路的控制信号和FIFO数据缓存器的写入控制信号，线阵CCD模块有效像素达2048个，最大驱动频率可达2MHz，CCD驱动信号需严格的时序对应关系，且AD转换电路的采样频率必须与CCD采集数据的时序同步。采用FIFO数据缓存器依次存入AD转换后的得到2048个CXD有效像素数据，通过CPLD电路使FIFO数据缓存器存入数据与AD转换电路输出数据保持严格的同步，由于FIFO数据缓存器具有双口输入输出、传送速度快和先进先出的特点，FIFO数据缓存器在CPLD电路的统一控制下可保证CXD高速采样时的每个像素值经高速AD转换为数字信号后均准确存入FIFO数据缓存器内，数据采集过程完成后，单片机电路可随时读取已存入FIFO数据缓存器的2048个采样数据，有效地解决了数据流的缓冲，能够很好地满足高速采集数据时对CCD驱动和AD转换控制的要求，安全可靠。【附图说明】图1为本技术的结构框图。图2为本技术AD转换电路的电路原理图。图3为本技术CPLD电路的电路原理图。图4为本技术单片机电路的电路原理图。附图标记说明:1-单片机电路、2-CPLD电路、3-线阵CXD模块、4_AD转换电路及5-FIF0数据缓存器。【具体实施方式】下面结合具体附图和实施例对本技术作进一步说明。如图1所示:为了能通过CPLD实现对线阵C⑶数据的采集，本技术包括线阵CXD模块3 ;所述线阵CXD模块3的控制端与CPLD电路2连接，线阵CXD模块3的输出端通过AD转换电路4与FIFO (First Input First Output)数据缓存器5连接，所述CPLD电路2的输出端还与AD转换电路4的控制端及FIFO数据缓存器5的控制端连接，CPLD电路2的输入端与单片机电路I连接，所述单片机电路I与FIFO数据缓存器5连接。本技术实施例中，线阵CXD模块3采用索尼2048像素ILX554B线阵(XD，线阵CCD模块3的驱动需要两个时钟信号R0G、CLK，并需要满足严格的时序关系，线阵CCD模块3 —次需输出2086个信号，但前33个和后6个是不准确的信号，也就是无效信号，所以只取中间2048个像素信号进行保存、处理。AD转换电路4由一个时钟信号AD_CLK来启动每次AD转换，且AD转换器输出信号比输入信号延迟三个时钟周期。FIFO数据缓存器5则需要一个时钟信号W启动每个数据的写入，因AD转换电路4输出比输入延迟3个时钟周期，再加上线阵CXD模块3输出的33个无效信号，FIFO数据缓存器5时钟总共要比CXD延迟36个周期。在具体实施时，通过对CPLD电路2产生以上各路控制信号并保持严格的时序关系，确保该电路将线阵CCD模块3的2048个有效像素数据准确地采集、转换和存储。如图2所示，所述AD转换电路4包括芯片U5，所述芯片U5采用AD9220芯片，所述芯片U5的DVDD端通过电容C12接地，芯片U5的DVSS端接地，芯片U5的AVDD端通过电容C13接地，芯片U5的AVSS端接地，芯片U5的VINB端与电阻R4的一端连接，电阻R4的另一端与电容C19的一端、电容C20的一端及芯片U5的VREF端连接，电容C19的另一端及电容C20的另一端均接地；芯片U5的VINA端通过电阻R6与线阵CXD模块(3)的输出端连接，芯片U5的CML端通过电容C15接地，芯片U5的CAPT端与电容C14的一端、电容C16的一端及电容C17的一端连接，电容C14的另一端接地；芯片U5的CAPB端与电容C17的另一端、电容C16的另一端及电容C18的一端连接，电容C18的另一端接地，芯片U5的REFCOM端及芯片U5的SENSE端本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种使用CPLD的线阵CCD数据采集同步电路，包括线阵CCD模块（3）；其特征是：所述线阵CCD模块（3）的控制端与CPLD电路（2）连接，线阵CCD模块（3）的输出端通过AD转换电路（4）与FIFO数据缓存器（5）连接，所述CPLD电路（2）的输出端还与AD转换电路（4）的控制端及FIFO数据缓存器（5）的控制端连接，CPLD电路（2）的输入端与单片机电路（1）连接，所述单片机电路（1）与FIFO数据缓存器（5）连接。

【技术特征摘要】
1.一种使用CPLD的线阵CCD数据采集同步电路，包括线阵CCD模块(3);其特征是:所述线阵CXD模块(3 )的控制端与CPLD电路(2 )连接，线阵CXD模块(3 )的输出端通过AD转换电路(4 )与FIFO数据缓存器(5 )连接，所述CPLD电路(2 )的输出端还与AD转换电路(4 )的控制端及FIFO数据缓存器(5)的控制端连接，CPLD电路(2)的输入端与单片机电路(I)连接，所述单片机电路(I)与FIFO数据缓存器(5)连接。2.根据权利要求1所述的使用CPLD的线阵CCD数据采集同步电路，其特征是:所述AD转换电路(4)包括芯片U5，所述芯片U5采用AD9220芯片，所述芯片U5的DVDD端通过电容C12接地，芯片U5的DVSS端接地，芯片U5的AVDD端通过电容C13接地，芯片U5的AVSS端接地，芯片U5的VINB端与电阻R4的一端连接，电阻R4的另一端与电容C19的一端、电容C20的一端及芯片U5的VREF端连接，电容C19的另一端及电容C20的另一端均接地；芯片U5的VINA端通过电阻R6与线阵CXD模块(3)的输出端连接，芯片U5的CML端通过电容C15接地，芯片U5的CAPT端与电容C14的一端、电容C16的一端及电容C17的一端连接，电容C14的另一端接地；芯片U5的...

【专利技术属性】
技术研发人员：于力革，朱建鸿，刘欢，丁婷婷，
申请(专利权)人：江南大学，
类型：新型
国别省市：江苏;32