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《基于fpga的線(xiàn)陣ccd數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的研究》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線(xiàn)閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、武漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文分類(lèi)號(hào)密級(jí)UDC學(xué)校代碼10497學(xué)位論文題目基于FPGA的線(xiàn)陣CCD數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的研究英文TheResearchofDataAcquisitionSystemFor題目LinearCCDBasedOnFPGA研究生姓名馬明龍姓名楊應(yīng)平職稱(chēng)教授學(xué)位博士指導(dǎo)教師單位名稱(chēng)理學(xué)院郵編430070申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別碩士學(xué)科專(zhuān)業(yè)名稱(chēng)光學(xué)論文提交日期2014年4月論文答辯日期2014年5月學(xué)位授予單位武漢理工大學(xué)學(xué)位授予日期答辯委員會(huì)主席評(píng)閱人2014年5月萬(wàn)方數(shù)據(jù)武漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文獨(dú)創(chuàng)性聲
2、明本人聲明,所呈交的論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。盡我所知,除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外,論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)過(guò)的研究成果,也不包含為獲得武漢理工大學(xué)或其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書(shū)而使用過(guò)的材料。與我一同工作的同志對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中做了明確的說(shuō)明并表示了謝意。簽名:日期:關(guān)于論文使用授權(quán)的說(shuō)明本人完全了解武漢理工大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定,即學(xué)校有權(quán)保留并向國(guó)家有關(guān)部門(mén)或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版,允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)武漢理工大學(xué)可
3、以將本學(xué)位論文的全部?jī)?nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索,可以采用影印、縮印或其他復(fù)制手段保存或匯編本學(xué)位論文。同時(shí)授權(quán)經(jīng)武漢理工大學(xué)認(rèn)可的國(guó)家有關(guān)機(jī)構(gòu)或論文數(shù)據(jù)庫(kù)使用或收錄本學(xué)位論文,并向社會(huì)公眾提供信息服務(wù)。(保密的論文在解密后應(yīng)遵守此規(guī)定)研究生(簽名):導(dǎo)師(簽名):日期:(注:此頁(yè)內(nèi)容裝訂在論文扉頁(yè))萬(wàn)方數(shù)據(jù)武漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要本文以線(xiàn)陣TCD2252D作為前端傳感器,采用可編程邏輯器件FPGA作為整個(gè)系統(tǒng)的核心控制單元,對(duì)CCD輸出的RGB三路信號(hào)進(jìn)行采集和傳輸,并在計(jì)算機(jī)上顯示采集的數(shù)據(jù)。整
4、個(gè)系統(tǒng)由Verilog實(shí)現(xiàn)的CCD驅(qū)動(dòng)邏輯電路模塊、CCD輸出信號(hào)處理電路、高速通道變換、模數(shù)轉(zhuǎn)換及數(shù)據(jù)采集、雙口RAM數(shù)據(jù)緩存模塊及高速數(shù)據(jù)傳輸構(gòu)成,結(jié)合數(shù)據(jù)采集工具可以實(shí)現(xiàn)對(duì)CCD輸出像素的準(zhǔn)確采集、顯示和保存。該系統(tǒng)可以應(yīng)用于物體輪廓尺寸的探測(cè)。整個(gè)論文,完成的研究?jī)?nèi)容如下:1.在研究線(xiàn)陣CCD工作原理和分析TCD2252D的功能特點(diǎn)及對(duì)驅(qū)動(dòng)時(shí)序要求的基礎(chǔ)上,采用Xilinx公司FPGA作為設(shè)計(jì)平臺(tái),使用Verilog語(yǔ)言編寫(xiě)驅(qū)動(dòng)時(shí)序,實(shí)現(xiàn)三線(xiàn)陣CCD的驅(qū)動(dòng)。2.考慮到CCD輸出信號(hào)的特性和其中所
5、包含的有效交流信號(hào)、直流分量和各種噪聲,設(shè)計(jì)了濾波放大電路,降低CCD輸出信號(hào)所含噪聲,解決了輸出信號(hào)幅值較小、負(fù)極性的問(wèn)題,改善了CCD輸出的信號(hào)質(zhì)量。3.針對(duì)線(xiàn)陣CCD輸出的是高速模擬信號(hào)的特點(diǎn),設(shè)計(jì)了由RGB三路高速模擬通道變換、模數(shù)轉(zhuǎn)換單元、雙口RAM數(shù)據(jù)緩存單元、邏輯控制單元及Xilinx集成工具邏輯分析儀ChipscopePro組成的高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了CCD輸出信號(hào)的數(shù)據(jù)采集、傳輸及顯示。4.使用該采集系統(tǒng)對(duì)具體尺寸的物體外形進(jìn)行探測(cè),采集了多組數(shù)據(jù),并就結(jié)果進(jìn)行了分析計(jì)算。分析了影響
6、整個(gè)采集系統(tǒng)精確的因素,并且給出了一些可行的解決措施。關(guān)鍵詞:線(xiàn)陣CCD,F(xiàn)PGA,Verilog,數(shù)據(jù)采集I萬(wàn)方數(shù)據(jù)武漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文AbstractInthispaper,lineararrayTCD2252Disusedasfrontsensor,andprogrammablelogicdeviceFPGAcontrolsthewholesystemtoacquireandtransferthethreechannelRGBsignaloftheCCD.Thenthedatawhichist
7、ransferredtocomputercanbedisplayed.ThewholesystemconsistsofCCDdrivinglogiccircuitmoduledescribedinVerilogHDL,processingcircuitofCCDoutputsignal,highspeedchannelswitch,highspeedA/Dconverteranddataacquisition,dual-portRAMdatacachemodule,highspeeddatatransf
8、er.Thesystemcanrealizeaccurateacquisition,displayandstorageofCCDoutputpixelcombinedwithdatacollectiontool.Thesystemcanbeappliedtothedetectionofobjectcontoursize.Thewholeissueofthedesign,thecontentsareasfollows:1.Inthestudy