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1、基于DSP的线阵CCD数据采集系统设计_高峰●应用与设计1前言CCD(电荷耦合器件,ChargeCoupledDevice)是20世纪70年代初发展起来的新型半导体光电成像器件。它具有体积小、分辨力高、精度高、稳定性能良好、坚固、抗振动、抗电磁干扰等特点[1]。广泛应用于工件尺寸测量、工件表面质量检测、物体热膨胀系数检测以及图像传真、摄像机智能传感器等方面[2]。随着CCD的快速发展和广泛应用,人们要求能够快速准确地处理CCD输出信号。而DSP(数字信号处理器)是一种具有高速性、实时性且片内资源丰富的处理器。本文将以TMS320VC5502DSP和TLV1572ADC为
2、例介绍一种基于DSP的线阵CCD输出信号采集系统。2系统概述本系统主要由线阵CCD、ADC、DSP和PC机等组成。系统工作时,被检测对象的光信息通过光学成像系统成像于CCD的光敏面上,CCD的光敏像元将其上的光强度转换成电荷量。在一定时钟频率脉冲的驱动下,在CCD的输出端可以获得被测对象的视频信号。在用DSP进行处理之前,必须经过A/D转换为数字信号,DSP将A/D转换的结果存入片内的数据存储器以便后续处理,最后DSP根据用户的要求将处理结果上传给PC机。系统的结构如图1所示。基于DSP的线阵CCD数据采集系统设计高峰,李晋惠,龚箭(西安工业大学计算机科学与工程学院,陕
3、西西安710032)摘要:DSP系统具有高速、小型化、稳定性好、精度高和集成度高等特点。本文设计了一种基于DSP技术的线阵CCD数据采集系统,以TMS320VC5502型DSP和TLV1572型A/D转换器为例,分析了CCD输出数据和A/D转换数据的工作时序,详细介绍对线阵CCD输出视频信号的数据采集过程,并通过MAX232器件把采集结果传给PC机。该系统设计方案电路简单,可靠性好,易于实现,具有一定的通用性。关键词:TMS320VC5502;电荷耦合器件;A/D转换器;数据采集中图分类号:TN911.7文献标识码:A文章编号：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基金项目:陕西省教育厅自然科学基金项目(03JK171)基于DSP的线阵CCD数据采集系统设计-37-《国外电子元器件》2006年第9期2006年9月3基本硬件组成3.1TMS320VC5502TMS320VC5502是在C54x系列DSP的基础上发展起来的,能够与C54x系列DSP兼容,但与之相比,则具有更高的性能和更低的功耗。TMS320V
7、C5502属于定点数字信号处理器,最高主频可达300MHz,最大处理能力高达600MI/s[3]。TMS320VC5502片内资源丰富,具有32K×16bit的片内RAM、16K×16bit的片内ROM、锁相环发生器(PLL)、6个相互独立编程的DMA控制器、3个多通道缓冲串口(McBSP)、定时器和32位外部存储器扩展接口(EMIF)等。其中32位的外部存储器扩展接口可实现与异步存储器件(SRAM、EPROM)和同步存储器件(SDRAM、SBRAM)的无缝连接,最大可寻址8M×16bit的外部存储空间。TMS320VC5502的存储器配
