基于CPLD的清分機(jī)紙幣圖像采集系統(tǒng)

總使能信號(hào)IMAGE_EN是N2信號(hào)經(jīng)濾波、延時(shí)后得到的，它和碼盤分頻信號(hào)SP拓寬后的信號(hào)SP_1728邏輯相與后得到行采樣使能信號(hào)SAMPLE_EN，用于控制采樣間隔。這里SP是將碼盤輸出信號(hào)MCLK經(jīng)DIV_6六分頻，再經(jīng)單穩(wěn)態(tài)電路DIFF得到的分頻數(shù)可根據(jù)實(shí)際參數(shù)(碼盤刻線精度、電機(jī)轉(zhuǎn)速)修改。DIFF可以將前面的分頻信號(hào)變?yōu)槊}寬為1個(gè)時(shí)鐘周期的脈沖信號(hào)，其內(nèi)部標(biāo)識(shí)狀態(tài)為Q1Q0。當(dāng)輸入脈沖Sin為低電平時(shí)，Q1Q0=00，輸出脈沖Sout=0；Sin為高電平時(shí)，Q1Q0=00，表明Sin的上升沿出現(xiàn)在前一個(gè)時(shí)鐘周期，Sin=1，并Q1Q0=11；若Q1Q0≠00，則表明Sin的上升沿并非剛到達(dá)，Sout清零，Q1Q0=10。

信號(hào)SP_1728的脈寬為1 728個(gè)移位時(shí)鐘周期，確保在每一行采樣的過(guò)程中，全部且僅將1 728個(gè)點(diǎn)的圖像信息輸出。內(nèi)部RAM的寫地址端接人一個(gè)12位加法計(jì)數(shù)器ADDRESS_12b，對(duì)ADRO_CLK計(jì)數(shù)，輸出RAM的12位寫地址，清零端接CIS SV233A4W的啟動(dòng)信號(hào)SP。

4仿真與結(jié)果分析

4.1時(shí)序控制仿真

按照系統(tǒng)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，該系統(tǒng)輸入時(shí)鐘CLOCK的頻率為50 MHz，碼盤信號(hào)頻率為6 kHz，其仿真波形如圖5和圖6所示。由仿真波形可看出，滿足系統(tǒng)要求中時(shí)序關(guān)系，由于A／D轉(zhuǎn)換器只有一路輸入，所以每3個(gè)輸出數(shù)據(jù)有一組數(shù)據(jù)為有效地址。

4.2 RAM讀寫仿真

存儲(chǔ)在CPLD內(nèi)部RAM的采樣數(shù)據(jù)要由后續(xù)DSP處理模塊讀取。在寫時(shí)鐘wrclock的作用下，從地址0開始向RAM依次寫入0、1、2、3……，然后在RAM的讀時(shí)鐘端施加一個(gè)讀時(shí)鐘rdclock，在讀地址rdaddress端施加從0遞增的讀地址，仿真RAM的讀寫，得到的仿真波形如圖7所示。由仿真波形可以看出，RAM的讀寫正確，讀取的數(shù)據(jù)相對(duì)于讀時(shí)鐘有一定延時(shí)。

5結(jié)語(yǔ)

該高速圖像采集裝置已在鈔票清分機(jī)中得到良好應(yīng)用。該系統(tǒng)設(shè)計(jì)也可應(yīng)用于連續(xù)、高速的圖像采集系統(tǒng)，另外，還可采用接觸式傳感器，使其具有曝光時(shí)間短，感光速度和數(shù)據(jù)傳輸速度快，實(shí)現(xiàn)高效輸入等特點(diǎn)，從而能夠很好的滿足清分機(jī)對(duì)采樣圖像質(zhì)量的要求。