CCD相機系統中驅動電路的設計

3 驅動電路
CCD圖像傳感器的驅動。簡言之就是通過驅動電路產生CCD正常工作所需的特定脈沖。為了產生如圖2所示的各路驅動脈沖以及滿足傳感器的小型化和工作速度的要求。采用復雜可編程邏輯器件CPLD實現其邏輯功能是一個較好的選擇。CPLD是基于乘積項結構，可實現各種邏輯運算．全硬件結構，具有極大的靈活性和通用性，使用方便，硬件測試和實現快捷，開發效率高，成本低，上市時間短，技術維護簡單，工作可靠性好等優點。在該設計中，μPD795所需的驅動脈沖是在Max+PlusⅡ環境下完成設計并編譯、校驗后在線下載到CPLD器件內部，實現邏輯功能。實際的驅動電路的原理結構圖如圖4所示。該例中的驅動電路并不復雜，所用的器件也有限。但若驅動脈沖種數繼續增加，則電路的復雜程度也要成比例增加。該設計中采用EPM7064SLC44-7，該芯片由64個宏單元組成，是Altera公司生產的MAX7000S系列中芯片的一種，可以實現在線編程。在Max+PlusⅡ環境下進行了仿真，得到了滿意的結果后進行了硬件設計。

4 實驗結果
對制作PCB板用示波器和邏輯分析儀進行了測試，測量檔位為2 μs，測量CCD驅動波形φIO，φRO，φSHO如圖5所示。縱坐標中低電平為0 V，高電平為5 V。

5 結 語
時序電路中的CPLD，除提供CCD正常工作所需的時序外，還保留了部分引腳和功能模塊，可以作為增加某些新功能的需要。從該驅動電路與信號處理單元及上位機和顯示器構成的完整線陣CCD相機系統，以及從實測波形數據來看。該驅動電路在實際使用中穩定可靠，達到了設計前的要求，這說明用CPLD構成線陣CCD相機驅動電路是一種切實可行的方案。