基于PLD的CCD Sensor驅動邏輯設計

0 引 言
視覺信息是客觀世界中非常豐富，非常重要的部分。隨著多媒體系統的發展，圖像傳感器應用越來越廣泛。不僅用于攝錄像機，安保產品、數碼相機及計算機鏡頭等，而且開始用于傳統上的非視像產品，如移動電話、個人數字助理(PDA)等。傳送優良的圖像，兼顧體積小、重量輕、噪聲低、速度快等優點，CCD圖像傳感器是一個不錯的選擇。
CCD(電荷耦合器件)作為一種光電轉換器件，應用的關鍵技術是產生正確的驅動器信號和相應的控制信號。不同型號的CCD，驅動信號時序千差萬別：有高速CCD驅動，高幀率CCD驅動，高分辨率CCD驅動，紫外CCD驅動，其中既有線陣型也有面陣型。傳統的驅動器都采用標準的TTL數字集成電路、單片機或者EPROM器件等，這種電路體積大、電路復雜、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驅動，較好地解決了這些問題。

1 ICX285AL時序分析
ICX285AL是Sony公司的一款行間轉移、方像素、固態面陣圖像傳感器，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個驅動時鐘V1，V2A，V2B，V3，V4。水平寄存器有4個驅動時鐘，2組H1，H2。圖1表明水平同步信號HD、垂直同步信號VD、垂直驅動信號的時序關系。圖2為上述信號的局部放大的相位關系。驅動脈沖的時序要求如表1所示。

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

2 ICX285AL驅動邏輯設計
ICX285AL驅動電路主要有三部分：水平和垂直同步信號，刷新信號和四相位驅動脈沖。