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1、基于DSP的線陣CCD數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計_高峰●應(yīng)用與設(shè)計1前言CCD(電荷耦合器件,ChargeCoupledDevice)是20世紀(jì)70年代初發(fā)展起來的新型半導(dǎo)體光電成像器件。它具有體積小、分辨力高、精度高、穩(wěn)定性能良好、堅固、抗振動、抗電磁干擾等特點[1]。廣泛應(yīng)用于工件尺寸測量、工件表面質(zhì)量檢測、物體熱膨脹系數(shù)檢測以及圖像傳真、攝像機(jī)智能傳感器等方面[2]。隨著CCD的快速發(fā)展和廣泛應(yīng)用,人們要求能夠快速準(zhǔn)確地處理CCD輸出信號。而DSP(數(shù)字信號處理器)是一種具有高速性、實時性且片內(nèi)資源豐富的處理器。本文將以TMS320VC5502DSP和TLV1572ADC為
2、例介紹一種基于DSP的線陣CCD輸出信號采集系統(tǒng)。2系統(tǒng)概述本系統(tǒng)主要由線陣CCD、ADC、DSP和PC機(jī)等組成。系統(tǒng)工作時,被檢測對象的光信息通過光學(xué)成像系統(tǒng)成像于CCD的光敏面上,CCD的光敏像元將其上的光強(qiáng)度轉(zhuǎn)換成電荷量。在一定時鐘頻率脈沖的驅(qū)動下,在CCD的輸出端可以獲得被測對象的視頻信號。在用DSP進(jìn)行處理之前,必須經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號,DSP將A/D轉(zhuǎn)換的結(jié)果存入片內(nèi)的數(shù)據(jù)存儲器以便后續(xù)處理,最后DSP根據(jù)用戶的要求將處理結(jié)果上傳給PC機(jī)。系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖1所示?；贒SP的線陣CCD數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計高峰,李晉惠,龔箭(西安工業(yè)大學(xué)計算機(jī)科學(xué)與工程學(xué)院,陜
3、西西安710032)摘要:DSP系統(tǒng)具有高速、小型化、穩(wěn)定性好、精度高和集成度高等特點。本文設(shè)計了一種基于DSP技術(shù)的線陣CCD數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),以TMS320VC5502型DSP和TLV1572型A/D轉(zhuǎn)換器為例,分析了CCD輸出數(shù)據(jù)和A/D轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的工作時序,詳細(xì)介紹對線陣CCD輸出視頻信號的數(shù)據(jù)采集過程,并通過MAX232器件把采集結(jié)果傳給PC機(jī)。該系統(tǒng)設(shè)計方案電路簡單,可靠性好,易于實現(xiàn),具有一定的通用性。關(guān)鍵詞:TMS320VC5502;電荷耦合器件;A/D轉(zhuǎn)換器;數(shù)據(jù)采集中圖分類號:TN911.7文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號：1006-6977(2006)09-003
4、7-04DesignoflinearCCD’sdataacquisitionsystembasedonDSPGAOFeng,LIJin-hui,GONGJian(InstituteofComputerScience&Engineering,Xi’anTechnologicalUniversity,Xi’an710032,China)Abstract:ADSPsystemisaminitypeintegrativesystemwithhighspeed,highprecisionandstabiliza-tion.Adataacquisitionsystemwithlin
5、earCCDisdesigned.UsingTMS320VC5502andTLV1572A/Dconverter,thetimesequenceofdataoutputtedbyCCDanddataconvertedbyA/Dconverterareana-lyzed.TheprocedureofhowtoacquirethevideosignalfromthelinearCCDandhowtotransmitthesesignalsfromMAX232toaPCisalsointroduced.Thesystemwithgeneralpurposeisdesigned
6、withhighreliabilityandcanbeimplementedeasily.Keywords:TMS320VC5502;chargecoupleddevice;A/Dconverter;dataacquisition基金項目:陜西省教育廳自然科學(xué)基金項目(03JK171)基于DSP的線陣CCD數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計-37-《國外電子元器件》2006年第9期2006年9月3基本硬件組成3.1TMS320VC5502TMS320VC5502是在C54x系列DSP的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,能夠與C54x系列DSP兼容,但與之相比,則具有更高的性能和更低的功耗。TMS320V
7、C5502屬于定點數(shù)字信號處理器,最高主頻可達(dá)300MHz,最大處理能力高達(dá)600MI/s[3]。TMS320VC5502片內(nèi)資源豐富,具有32K×16bit的片內(nèi)RAM、16K×16bit的片內(nèi)ROM、鎖相環(huán)發(fā)生器(PLL)、6個相互獨立編程的DMA控制器、3個多通道緩沖串口(McBSP)、定時器和32位外部存儲器擴(kuò)展接口(EMIF)等。其中32位的外部存儲器擴(kuò)展接口可實現(xiàn)與異步存儲器件(SRAM、EPROM)和同步存儲器件(SDRAM、SBRAM)的無縫連接,最大可尋址8M×16bit的外部存儲空間。TMS320VC5502的存儲器配
