一种CCD信号处理电路制造技术

一种CCD信号处理电路，包括模拟开关、A/D转换器、行内增益控制器；模拟开关用于将多路CCD模拟信号进行选择输出，在一行内分时输出多段模拟信号；行内增益控制器用于给A/D转换器提供串口配置信号，实现在一行之内发送多个增益控制指令，对于一行内多段模拟信号进行单独的增益调整；行内增益控制器包括增益码接收单元、行计数单元和增益输出单元；A/D转换器在接收到增益控制器发出的增益控制指令后分时对多段模拟信号进行模数转换。本实用新型专利技术实现了在一行之内，发送多个增益控制指令，对于一行内多段模拟信号进行单独的增益调整；这样达到了对于每一段模拟信号的精确增益控制，有效地提高了输出图像数据的质量。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种CCD信号处理电路，能够在一块信号处理板上完成对于多片CCD模拟信号的精确增益控制。
技术介绍
目前，C⑶信号处理电路应用AD芯片完成C⑶信号的钳位、相关双采样和模数转换等处理。这个过程中通过改变AD的增益，来实现对于不同成像条件下图像灰度值的调整，以得到具有较好质量的图像。对于增益的控制和调整就会直接影响成像的结果甚至图像质量。在典型情况下，(XD信号处理电路在一个行周期内完成对一片(XD的一个通道模拟信号的相关双采样处理，在一个行周期内有效的模拟信号到来之前进行一次增益调整。在工作过程中如果有增益设置的变化，则在收到增益设置的下一行进行增益调整，即增益配置指令更新。然而，当CCD信号处理电路在一个行周期内完成对多路CCD模拟信号的相关双采样处理时，在一个行周期内有效信号到来之前进行一次增益调整就无法达到精确的增益控制。只有在一个行周期内对每一段模拟信号都进行增益调整，才能达到增益控制的目的。这样就需要在每一段模拟信号之前进行增益调整，也就是一个行内增益控制器来实现增益指令的分段多次发送。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种CCD信号处理电路，能够提高增益控制的灵活性，有效提高图像数据的质量。本技术包括如下技术方案一种CXD信号处理电路，包括模拟开关、A/D转换器、行内增益控制器；模拟开关将多路CCD模拟信号进行选择输出，在一行内分时输出多段模拟信号，模拟开关的输出端与A/D转换器的模拟输入端相连；行内增益控制器输出串口增益控制指令给A/D转换器;A/D转换器在接收到行内增益控制器输出的增益控制指令后分时对接收到的模拟信号进行模数转换。行内增益控制器包括增益码接收单元、行计数单元和增益输出单元；增益码接收单元用于将接收到的增益控制指令进行存储，行计数单元用于产生发送多个增益控制指令的有效标志，增益输出单元在接收到有效标志后将该标志对应的增益控制指令进行串行输出。所述多路CXD模拟信号是一片CXD输出的多个通道模拟信号。所述多路CXD模拟信号是多片CXD输出的模拟信号。所述串口配置信息包括配置时钟、配置数据、配置使能。本技术与现有技术相比，具有如下优点(I)对于一行内多段模拟信号的增益控制的增益更新方式与常规方式有所不同，增益的更新在收到增益调整的当行进行更新，与通常的下一行更新有较大区别；从而减少了增益更新的响应时间。(2) 一个AD转换通道实现了对多片CXD的多路模拟信号的处理，减少了模拟信号的连接线，节省了 AD转换的通道数，有效地节约了成本。(3)通过对一行内多段模拟信号的增益的独立调节，实现了各段增益的精确控制，从而能够有效提高图像数据的质量。附图说明图I为CXD信号处理电路的电路示意图；图2为行内增益控制器的结构示意图；图3为行内增益控制器的增益控制时序图；图4为(XD信号处理电路的整体时序图。具体实施方式如图I所示为本技术C⑶信号处理电路的电路图，包括模拟开关、A/D转换器、行内增益控制器；通过模拟开关将多路CCD模拟信号进行选择输出，分时输出多段模拟信号；通过行内增益控制器给A/D转换器提供串口配置信号，实现在一行之内发送多个增益控制指令，对于一行内多段模拟信号进行单独的增益调整；行内增益控制器包括增益码接收单元、行计数单元和增益输出单元；增益码接收单元用于将接收到的增益信息进行存储，行计数单元用于产生发送多个增益控制指令的有效标志，增益输出单元在接收到有效标志后将该标志对应的增益控制指令进行串行输出。A/D转换器在接收到增益控制器发出的增益控制指令后分时对多段模拟信号进行模数转换。以四路CCD模拟信号处理为例对本技术进行说明，如图I所示模拟开关的输入包括C⑶信号1、C⑶信号2、C⑶信号3和C⑶信号4。模拟开关的开关信号由外部提供，用于切换多路CCD模拟信号。模拟开关将4路CCD模拟信号分时输出，得到I路包含4段的CCD模拟信号。得到的CCD模拟信号经过A/D转换器，实现模数转换输出图像数据。其中A/D转换器是由AD芯片和相关外部电路组成。这个过程中行内增益控制器接收来自外部的增益控制指令，包括串行时钟、串行数据和串行使能信号。串行时钟上升沿有效，串行使能低电平有效，串行使能低电平区间对应32个串行数据，高位在前低位在后。行内增益控制器，将增益控制指令接收并存储，按照对应的CCD模拟信号，分段发送给A/D转换器，实现行内增益控制。如图2所示，行内增益控制器包括增益码接收单元、行计数单元和增益输出单元。增益码接收单元接收增益控制指令进行串并转换，并将增益码进行存储。行计数单元应用时钟和同步信号，在一行之内产生发送多个增益控制指令的有效标志。增益输出单元在接收到有效标志后将该标志对应的增益控制指令进行串行输出。如图3所示为行内增益控制器的增益控制时序图；上电复位过程结束之后，在一行的开始接收外部的增益控制指令，增益接收部分对增益指令进行串并转换处理，得到并行的增益指令。在一行的开始定义了增益接收区间和增益更新区间。根据实际应用约定了增益控制指令的发送时机，也就是增益接收区间，这样就确定了一行内的增益更新区间。在增益更新区间之后，第一段有效信号到来之前，完成第一段增益控制信号的发送；第一段有效信号与第二段信号的间隔区间完成第二段增益控制信号的发送；第二段有效信号与第三段信号的间隔区间完成第三段增益控制信号的发送；第三段有效信号与第四段信号的间隔区间完成第四段增益控制信号的发送；这样就实现了一行之内发送多次增益，并对一行内的多段模拟信号进行增益控制。行内增益控制器在增益更新区间对增益值进行更新，并存储在4个寄存器中，对应于一行内的4段模拟信号的增益值。根据约定的模拟信号的位置和间隔，在一行之内确定的位置发送增益码，通过行计数的方式确定4个发送时机的标志信号，按照AD的配置指令格式进行并串转换，依次发送增益控制指令，输入时钟与发送时钟为4倍关系，具体时序如图3所示。增益码接收单元接收到的增益控制指令为三线串行格式，使能低电平有效，低电平区间包含32bit数据和32个时钟。应用时钟进行串并转换，得到32bit并行数据。根据 已定义的码表，得到4段模拟信号的并行增益码，每个增益码12bit。在增益更新区间，根据增益码有效标志，将4个增益码进行更新存储到寄存器。行计数单元设计了一个16bit计数器，这样可以满足行周期的要求。在行同步的上升沿进行清零，然后根据时钟信号的上升沿进行计数，计数器如果计满则保持，直到下一个行同步上升沿到来的时候进行清零。根据设置的参数，确定发送增益的时机，当计数值达到参数设置值(是4个参数设置值吗？是)的时候，依次生成4个标志信号。也就是计数值达到参数值时，标志信号置1，其余计数值时标志信号置0，这样就产生了 4个发送标志信号。增益输出单元根据生成的4个发送标志，将增益码依次发送出去。这个过程要将12bit增益码转换成32bit的AD芯片配置格式，只要加固定的字头和补全内容就可以了，然后进行并串转换。按照AD的三线串口配置格式，以输入时钟的4分频时钟发送配置时钟，配置使能低电平有效，低电平内包含32个配置数据，时钟上升沿对数据中心。CXD信号处理电路的整体时序如图4所示。增益控制过程是将输入的4路CXD模拟信本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种CCD信号处理电路，其特征在于，包括模拟开关、A/D转换器、行内增益控制器；模拟开关将多路CCD模拟信号进行选择输出，在一行内分时输出多段模拟信号，模拟开关的输出端与A/D转换器的模拟输入端相连；行内增益控制器输出串口增益控制指令给A/D转换器；A/D转换器在接收到行内增益控制器输出的增益控制指令后分时对接收到的模拟信号进行模数转换。

【技术特征摘要】
1.一种CXD信号处理电路，其特征在于，包括模拟开关、A/D转换器、行内增益控制器；模拟开关将多路CCD模拟信号进行选择输出，在一行内分时输出多段模拟信号，模拟开关的输出端与A/D转换器的模拟输入端相连；行内增益控制器输出串口增益控制指令给A/D转换器;A/D转换器在接收到行内增益控制器输出的增益控制指令后分时对接收到的模拟信号进行模数转换。2.如权利要求I所述的C⑶信号处理电路，其特征在于，行内增益控制器包括增益码...

【专利技术属性】
技术研发人员：王鹏，牟研娜，尹娜，程芸，
申请(专利权)人：北京空间机电研究所，
类型：实用新型
国别省市：