基于PLD的CCD Sensor驅(qū)動(dòng)邏輯設(shè)計(jì)

0 引 言
視覺信息是客觀世界中非常豐富，非常重要的部分。隨著多媒體系統(tǒng)的發(fā)展，圖像傳感器應(yīng)用越來越廣泛。不僅用于攝錄像機(jī)，安保產(chǎn)品、數(shù)碼相機(jī)及計(jì)算機(jī)鏡頭等，而且開始用于傳統(tǒng)上的非視像產(chǎn)品，如移動(dòng)電話、個(gè)人數(shù)字助理(PDA)等。傳送優(yōu)良的圖像，兼顧體積小、重量輕、噪聲低、速度快等優(yōu)點(diǎn)，CCD圖像傳感器是一個(gè)不錯(cuò)的選擇。
CCD(電荷耦合器件)作為一種光電轉(zhuǎn)換器件，應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)是產(chǎn)生正確的驅(qū)動(dòng)器信號(hào)和相應(yīng)的控制信號(hào)。不同型號(hào)的CCD，驅(qū)動(dòng)信號(hào)時(shí)序千差萬別：有高速CCD驅(qū)動(dòng)，高幀率CCD驅(qū)動(dòng)，高分辨率CCD驅(qū)動(dòng)，紫外CCD驅(qū)動(dòng)，其中既有線陣型也有面陣型。傳統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)器都采用標(biāo)準(zhǔn)的TTL數(shù)字集成電路、單片機(jī)或者EPROM器件等，這種電路體積大、電路復(fù)雜、成本較高并且工作速度慢。在此提出使用可編程邏輯器件(PLD)，完成CCD驅(qū)動(dòng)，較好地解決了這些問題。

1 ICX285AL時(shí)序分析
ICX285AL是Sony公司的一款行間轉(zhuǎn)移、方像素、固態(tài)面陣圖像傳感器，其的總像素是1 434×1 050，有效像素是1 392×1 040，活躍像素是1 360×1 024。垂直寄存器有5個(gè)驅(qū)動(dòng)時(shí)鐘V1，V2A，V2B，V3，V4。水平寄存器有4個(gè)驅(qū)動(dòng)時(shí)鐘，2組H1，H2。圖1表明水平同步信號(hào)HD、垂直同步信號(hào)VD、垂直驅(qū)動(dòng)信號(hào)的時(shí)序關(guān)系。圖2為上述信號(hào)的局部放大的相位關(guān)系。驅(qū)動(dòng)脈沖的時(shí)序要求如表1所示。

注：VT:讀出時(shí)鐘信號(hào)(Readout clock)；Twh：脈沖商電平保持時(shí)間；Tw1：脈沖低電平保持時(shí)間；Tr：脈沖上升沿時(shí)間；Tf：脈沖下降沿時(shí)間。

2 ICX285AL驅(qū)動(dòng)邏輯設(shè)計(jì)
ICX285AL驅(qū)動(dòng)電路主要有三部分：水平和垂直同步信號(hào)，刷新信號(hào)和四相位驅(qū)動(dòng)脈沖。