cmos+sensor接口的asic电路设计

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1、上海交通大学硕士学位论文CMOSSENSOR接口的ASIC电路设计姓名：李建军申请学位级别：硕士专业：电子与通信工程指导教师：刘佩林;邹伟玉20080609上海交通大学工程硕士学位论文摘要Sensor接口的ASIC电路设计摘要随着半导体科技的快速发展，具有图像功能的嵌入式系统应用愈来愈多。而目前CMOS图像传感器在各种应用上越来越多，从拍照手机、数码相机、玩具等消费产品到数字视频监视等工业控制及安防产品，加上医疗电子和汽车电子市场，其中图像采集已成为重要的组成部分之一，与此同时，超大规模集成电路的发展，使用ASIC设计的方案越来越广泛，所以本文提出了CMOSSensor接

2、口的ASIC电路设计。本设计主要功能是实现正确地采样Sensor输出的图像数据。首先详细分析了各种CMOS传感器输出的时序特点和所需的控制信号，根据传感器输出的CCIR656和CCIR601两种时序特点，重点提出了基于ARC600的SOC芯片中CMOS图像传感器接口控制电路模块的设计方案：该控制电路直接挂在AHB总线上，针对片上系统的AMBA总线进行了分析，考虑了AHB在突发访问外部存储器时地址总线有1KBytes的边界要求、突发长度对系统的影响以及提出了突发长度仲裁的机制，即将一次突发传输根据需要可以再分割成若干次传输的方法；然后研究了不同时钟域的数据总线传递的方法，提出

3、了格雷码方式在异步时钟域下的数据传输；同时为了减少对系统资源带宽的使用，提出了图像缩小的结构；为了防止数据传输的丢失，对于内部数据缓存提第I页上海交通大学工程硕士学位论文摘要出了乒乓缓存结构；并分析了图像传感器的配置接口串行传感器控制总线SCCB协议；考虑了从芯片的成本节约和低功耗的角度上，采用了门控时钟的方法进行逻辑综合；最后把采集到相应的图像数据通过AHB主设备接口以直接存储器访问的方式，且最大突发长度可配置的模式传输到片外存储器内，为后续的图像处理提供数据。经过动态功能仿真，静态时序分析，逻辑综合和形式验证后，得到该IP在SOC系统中可以达到100MHz以上的工

4、作频率，并在32位AHB系统中能够满足QVGA（320x240）的动态刷新的带宽，满足了设计要求。关键词：AMBA，专用集成电路，图像缩小，乒乓缓存，门控时钟，验证，低功耗设计第II页上海交通大学工程硕士学位论文目录ASICDESIGNOFCMOSSENSORINTERFACEABSTRACTAlongwiththesemiconductorscienceandtechnologyfastdevelopment,theembeddedsystemapplicationwithimagefunctionisincreasinglymuchmore.ThepresentC

5、MOSimagesensoraremoreandmoreintegatedintoeachkindofapplication,fromconsumableapplicationproductsandsoonthehandset,DSC,toytoindustrycontrolsandsoondigitalvideosurveillanceandguardsagainsttheproductpeacefully,inadditionthemedicalelectronandtheautomobileelectronmarket,imagecapturingandprocess

6、inghasbecomeoneofimportantconstituents.WiththeVLSIrapidlydevelopmentatthesametime,ASICdesignismoreandmorewidespread.SoIbringouttheASICdesignofCMOSsensorinterface.Inthispaper,thisdesignmainlyfunctionistherealizationcorrectlysamplingSensoroutputimagedata.FirstitanalysisthedifferentCMOSSensor

7、outputcharacteristicandneeds,basedonthetwokindofcharacteristic,orCCIR656andCCIR601,itproposedwithemphasisbasedonintheARC600SOCchiptheCMOSimagesensorcontrolinterfacecircuitmoduledesign:thisdesignhangsontheAHB,sotheAMBAisanalysised,hasconsideredAHBwhenarosesudde