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        基于單片機ATmega16的CCD驅動電路的設計

        作者: 時間:2010-10-22 來源:網絡 收藏

        CCD是一種固體成像器件[1],應用廣泛。CCD工作需要多路脈沖驅動,并且各路脈沖在時序上要嚴格對應。對于CCD時序的設計,通常采用CPLD和FPGA技術,CPLD在低頻CCD時序設計中使用[2-4],FPGA則用在更為復雜的時序設計中[5]。對于驅動比較簡單的線陣CCD沒有必要用這種成本比較高的電路。本文針對東芝公司的線陣CCD芯片TCD1304設計了基于單片機ATmega16的驅動電路。采用ATmega16的定時器/計數器timer0的CTC(比較匹配時清零定時器)模式和timer1的相位與頻率修正PWM模式產生所需要的基本波形,可通過修改單片機程序中的參數來改變輸出波形的頻率和占空比,使得波形調整便捷。
        1 ATmega16的CTC模式及相位與頻率修正PWM模式
         ATmega16的timer0的CTC模式可通過令控制寄存器TCCR0的WGM01=1和WGM00=0來設定。寄存器OCR0用于調節計數器的分辨率,當計數器的數值TCNT0等于OCR0中的值時計數器清零,即OCR0定義了計數器的TOP值,亦即分辨率。這個模式使得用戶可以很容易地控制比較匹配輸出的頻率。CTC模式的時序圖如圖1所示。計數器數值TCNT0一直累加到TCNT0與OCR0匹配,然后TCNT0清零。

        本文引用地址:http://www.104case.com/article/173173.htm

        為了在CTC模式下得到波形輸出,可以設置輸出腳OC0在每次比較匹配發生時改變邏輯電平,這可以通過設置COM01:0=1來完成。在期望獲得OC0輸出之前,首先要將其端口設置為輸出。波形發生器能夠產生的最大頻率由公式fOC0=fclk_I/O/2·N·(1+OCR0)來確定,變量N代表預分頻因子(1、8、64或1 024)。
         ATmega16的timer1的相位與頻率修正模式可通過令控制寄存器TCCR1A和TCCR1B中的WGM13:0=8或9來設定。該種模式可以產生高精度的、相位與頻率都準確的PWM波形,其工作時序圖如圖2所示。這是一種雙斜坡操作的模式,計數器重復地從BOTTOM計數到TOP,然后又從TOP倒退回到BOTTOM。TOP的值可由ICR1(WGM13:0=8)或OCR1A(WGM13:0=9)來確定。在一般比較輸出模式下,當TCNT1向TOP計數時,若TCNT1與OCR1A相匹配,輸出腳OC1A(B)清零,并置為低電平;當TCNT1向BOTTOM計數時,若TCNT1與OCR1A相匹配時,輸出腳OC1A(B)置為高電平,工作于反向輸出比較時正好相反。輸出的PWM波形的頻率由公式fOC1A(B)=fclk_I/O/2·N·TOP來確定,變量N代表預分頻因子(1、8、64或1 024)。通過改變ICR1及OCR1A兩個寄存器的值就可完成PWM波形占空比的調整。

        2 線陣圖像傳感器TCD1304的時序分析
        CCD芯片TCD1304是一款高靈敏度、低暗電流的線陣圖像傳感器,其光電靈敏度的典型值可達到160 V/lx.s,可用于條碼掃描、光譜測量等場合。TCD1304有兩種工作方式:普通工作方式和電子快門工作方式,圖3為在普通工作方式下的時序圖。


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        關鍵詞: 功率模塊

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