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《昆明理工大学》 2011年
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基于FPGA的KAISS相机控制系统的设计

和琳  
【摘要】:随着半导体微电子技术的不断发展,电荷耦合器件(CCD)作为一种图像传感器的应用研究越来越多。早期CCD仅较多地应用于科学成像领域,然而随着CCD研究技术的快速发展,工业领域、电子消费领域、医疗器械领域等等都有其活跃的身影。由于用户对图像采集系统的使用范围越来越广,具体要求越来越高,传统控制系统的各种弊端已经逐渐显露,因此有需要建立一种高性能、实用型的高速、实时、小型化图像采集控制系统。本论文基于柯达公司KAI-04022行间转移型面阵CCD进行开发,使用Altera公司Cyclone II系列FPGA芯片的SOPC——μC/OS-II嵌入式实时操作系统进行控制研究,设计出一套高速、实时、可远程控制的图像采集系统,我们将其称为KAISS相机系统。 KAISS相机系统的设计工作主要包括CCD周边的模拟和数字电路设计(包括CCD电源、时钟驱动及模拟前端等电路模块),FPGA数字控制模块的设计(包括CCD驱动时序设计与AD9845B控制信号的设计),SOPC嵌入式系统的设计(包括基于Nios II的SOPC系统的硬件配置过程以及基于μC/OS-II实时操作系统的控制系统的开发),PC机用户端VC应用程序的设计以及整机的安装及调试五大方面。本论文主要针对FPGA数字控制模块、SOPC嵌入式系统和整机的安装及调试过程进行了具体的分析与介绍。重点分析了基于VHDL语言的数字控制器逻辑信号的设计方法及其仿真、测试结果,介绍了针对KAISS相机系统的一系列相机任务的嵌入式实时操作系统的设计过程。最后,给出了相机系统采集到的完整的图像,并对结果进行了分析与总结。
【学位授予单位】:昆明理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TN386.5;TP273

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【参考文献】
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