用单片机驱动线阵CCD 的探讨

中文摘要:

  本文就弥补以往用单片机产生线阵CCD 驱动时序的不足进行了探讨; 给出了使用AVR 单片机产生驱动TCD1206 线阵CCD 的具体实例及相应程序。其定时关系精确, 驱动频率达到推荐的速率。

英文摘要：

  It has advantages to drive linear CCD by using singlechip processor, but the driven speed and accuracy of controlling time sequences is a problem. Themethod of driving TCD1206 linear CCD using AVR singlechip processo r is proposed and the program is given in th is paper. The result shows that the timing cycle is accuracy enough and driven frequency reaches the expected rate.

1　引　言
     线阵CCD (charge coup led device) 作为一维图像 信息的转换和探测器件, 在很多领域得到了应用。同时 人们也研究了使用通用逻辑电路、可编程器件(PLD 和EPROM )、单片机等多种方式的CCD 驱动时序的 产生方法, 并比较了各自的优缺点[ 1 ]。 由于早期的单片机(或微处理器) 速度相对较慢, 一条指令需执行若干个机器周期, 驱动一个CCD 像元 需要数条指令, 大约占用几微秒。因此尽管有人提出可 以使用单片机驱动CCD, 但仅仅是在较低驱动速率下 进行的, 在实用上受到了限制[ 1, 2 ]。 下面通过使用ATMEL 公司的AVR 单片机驱动 东芝公司的TCD1206 型CCD 的具体实例, 对此问题进行探讨。 　
2. 2 [url=null]AVR[/url]单片机直接驱动CCD
     AVR单片机是精简指令集(RISC) 结构的单片 机, 指令基本上是单机器周期, 最高工作频率可达 10MHz 以上, 这样在推荐的1MHz 的CCD 驱动频率 下, 每像元的传输使用时间可以执行10 条以上指令, 为快速驱动提供了可能。 该单片机输出为CMOS 电平, I/O 端口具有高达 20mA 的输出能力, 可以直接驱动线阵CCD。
3　结　论
     由上述实例, 通过精心配置指令, 可以解决由于转 移指令造成某些像元输出相位迟滞的问题。在驱动速 率上完全可以达到推荐的标准驱动频率, 快速精确运 行。 该单片机为RISC 结构, 基本上为单周期指令, 简 单、价廉、功耗低、易开发, 且体积小(有扁平封装型) , 完全适于CCD 驱动的产品化要求。 该实例也适用于高等学校光电技术课程实验, 结 合单片机的教学, 培养学生综合运用所学知识, 提高实 践技能。