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隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用，人們對CCD圖像采集系統(tǒng)的要求日益提高，傳統(tǒng)的CCD圖像采集系統(tǒng)由于數(shù)據(jù)處理時間而限制系統(tǒng)測量速度，已不能滿足動態(tài)目標的識別和實時快速檢測的需要。本文設(shè)計了一套高速線陣CCD信號采集系統(tǒng)，采用FPGA+DSP的數(shù)字處理方案，能滿足光信號的實時識別和處理，可用于研究靜態(tài)和動態(tài)小粒子的光散射彩虹特性。
本文采用模塊化設(shè)計將系統(tǒng)分成CCD信號采集板和數(shù)字信號處理板兩個部分。利用CPLD器件實現(xiàn)了CCD驅(qū)動時序脈沖的設(shè)計，針對不同光強環(huán)境設(shè)計了利用撥碼開關(guān)實現(xiàn)對CCD積分時間的修改方法。利用FPGA的復(fù)雜邏輯可編程特性及DSP的高速數(shù)字信號處理特性來完成圖像的快速采集、存儲及數(shù)據(jù)處理。與上位機的數(shù)據(jù)傳輸接口采用了USB傳輸及網(wǎng)絡(luò)傳輸方案，充分發(fā)揮了USB的即插即用、快速傳輸功能及網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)倪h距離傳輸、遠程訪問、信息共享優(yōu)勢。
USB采用了Slave FIFOs傳輸工作模式，編寫了用于FPGA與USB之間數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐絊lave FIFOs傳輸狀態(tài)機程序。
論文已完成線陣CCD信號采集處理系統(tǒng)的電路設(shè)計與制作及部分軟件調(diào)試，并初步應(yīng)用在了研究小粒子光散射彩虹特性的彩虹測量實驗，可實現(xiàn)對動態(tài)目標的空間光強分布實時測量。
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