图像传感器方案

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随着集成电路技术的不断发展和完善CMOS，CMOS图像传感器发展十分迅速。 CMOS图像传感器具有一个低成本，简单的数字接口，操作简单，它可以实现的智能处理功能的高倍率特性被广泛使用;而且还因为它的低噪音，低功耗，宽动态范围，高的光谱灵敏度，微微数字化和易于商业化等，尤其是他的图像传感器阵列，所述时序控制电路，信号处理电路，A / d转换器的及接口电路集成于一体，真正的单芯片成像，LUPA4000大阵列宇航级CMOS图像传感器的一个典型模式，本文描述了这样的设计做了两个主要的工作：在软件描述使用VHDL语言的图像传感器LUPA4000的思想驱动定时和其硬件的设计外围电路的方法。

1 LUPA4000 图像传感器。

LUPA4000图像传感器是由Cypress产生4000000个像素的CMOS面型图象传感器，由于其快速读出速度（66米/秒），低功率（不超过200毫瓦）的中，良好的可靠性空间应用的优点（能够在强辐射环境中操作的）和其他方面，LUPA4000主要用于天文观测等剧其绝对优势;此外，他还广泛应用于机器视觉和医学图像。无窗速度可以达到15帧/秒;片上的两个A / d转换器的积分被用于增加所述像素的读出速度是其另一个显著特征;同时，LUPA4000还提供了一个窗口化模式，以增加的读出模式的速度是所谓的窗口化罐LUPA4000（下面SPI引入）的SPI可编程的任何改变他的读出阵列的大小。在另一特定情况下LUPA4000是在他的双斜率积分有利可以被实现为补偿第一积分;软膏是LUPA4000是单色传感器芯片。 1这里将他的作品进行说明：cmos图像传感器。

可从图中可以看出。 1、LUPA4000以下主要部分：像素阵列单元，X方向和两个寻址寄存器寻址寄存器Y方向上（图1的拉伸。），SPI（）列信号放大器。操作的同步快门模式，工作流被分成三个步骤的具体：CCD图像传感器。

（1）之前的图像传感器中，第一次上传SPI的工作; SPI俗称的内部寄存器时，他确定图像传感器的和是否窗读象读出方向;载体的结束后，将输出信号的装置eos_spi寄存器上传。

（2）所述载体的结束之后，图像传感器可以正常工作。当图像传感器接收该光信号外，由光积分区域将被重置，mem_hl，预充电，样品四个信号控制，进行光电转换并存储在每个像素单元的电信号; cis图像传感器。

（3）之后的积分，信号处理和读出，这是工作，一个把该sync_y，clock_y，无ROWSEL，pre_co，sh_co，sync_x，clock_x控制的最重要的部分。 手机上的图像传感器。图像传感器方案

sync_y到达信号意味着高级别开始读出的图像; clock_y信号为高则意味着像素的行被读出。当被读出的像素行，将有在一开始的时候（ROT）,, pre_co，sh_co信号由三个无ROWSEL在此期间，以确保输出数据的稳定性，原则上控制，一个线越多，ROT越短越好; sync_x然后到高电平时开始行读出，读出控制信号线clock_x，当66 MHz的周期信号，每2个像素读出期间clock_x;等等，读的时候，当最后一行将输出信号eos_y，平均读出的结束。这构成一个循环。

2定时设计

根据上面的描述，很明显LUPA4000的基本原理。在设计过程中的特定定时，一个顶向下设计方法（自上而下）产生的数字信号。所谓的自上而下从系统设计阶段开始，该系统被划分成多个基本单元，每个基本单元中，然后分成下一级的基本单位，直到它可以直接实现了基座元件。自上而下的设计方法便于系统级和将整个项目管理，从而使复杂的数字电路设计成为可能，并且设计者可减少，以避免不必要的重复设计。 图像传感器原理。

以便允许正常操作体，所需的CPLD或FPGA中，由上述所需VHDL语言所产生的信号，然后发送到LUPA4000、这三个阶段可以是工作LUPA4000以上分析，由有限状态机（状态机）中产生的特定信号。状态机是由一个状态寄存器和组合电路的各个，状态转换可以根据预定的状态，以协调动作，特定的操作控制中心的完成相关的信号，根据控制信号来进行的，属于一个时序逻辑电路。状态机一般由三个部分组成：当前状态寄存器，下一个状态的组合逻辑，组合逻辑的输出。在图中所示的特定转换LUPA4000状态。由于资源LUPA4000 图像传感器工作原理。

不是必需的，因此本设计采用了一系列MAXⅡAltera公司。本设计使用VHDL语言程序代码，用Altera的QuartusⅡ支持软件仿真，仿真结果和具体如图。 CLK

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其中，所述输入信号，通过将活性晶体提供; mem_hl，预充电，复位，样品被输出到CPLD LUPA4000积分信号; sync_y，clock_y，norowsel，re_co，h_co，sync_x，clock_x读控制信号。 3可从图中可以看到的那样，状态机将使用的最显着的特征的定时进行说明是：产生能够避免一些毛刺。根据手册，以及相关的测试是一个重要的信号的分析，模拟结果能满足信号特征LUPA4000、

3 PCB设计和实施在系统

电路设计的硬件的，考虑到小型化，功耗和可扩展性和相容性，通过统一标准的接口中使用的电路板2的，对接的要求，该传输控制基板与连接到所述主机的USB接口，并且LDO + FPGA JTAG接口控制单元为主体的程序。 cmos图像传感器芯片。

通过功能和整个系统的组合物分成两个部分，每制备印刷电路板2个4层。第一部分是一个前端形成部，CMOS图像传感器和LDO功率与CMOS图像传感器为核心，和外部电阻和电容，并且PC104接口2中，构成前端的电路板;第二部分是在定时控制和USB数据获取部，包括CPLD，JTAG接口，和LDO电源和USB传输芯片的后端，构成所述电路板的后端。该部分被连接到所述接口，并且经由前端的PC104、CMOS图像传感器的输出控制的定时和用于数据传输的同步码片定时USB数据采集;两个电路板建设用Protel网络的电路。以上图像传感器上市公司。

具有系统设计的下列特性：

（1）图像传感器和电源装置隔离，少干扰，以确保图像质量;

（2）两个独立的前部和后部的PCB设计，在不改变前端的成像部分可以适当地调整控制电路的设计中，具有很大的灵活性;

（3）低成本，高性能CPLD作为核心控制部，降低设计成本; 索尼图像传感器。

（4）选择低压差稳压器（低压降稳压器，LDO）作为电源模块，以保证系统的稳定性。在图中所示的特定硬件的连接。图4中

图像传感器尺寸。

。 4结论传统的设计方法和设计方法基于芯片的组合，使用功能性的集成电路系统和复杂可编程逻辑器件（CPLD）设计在一起，以实现高集成系统，可靠性好，有弹性和方便的设计调试功能。该系统由整体结构系统的两个板，一个用于驱动和控制CMOS图像传感器来获取连续的视频图像完成;另一种对应于一个USB数据采集卡，前者的图像数据采集，输送到PC。这种设计使得系统易于接口部分可扩展性，充分考虑更换的要求，新的模块方便连接的调试和设计。

总体而言，设计包括软件和硬件能满足LUPA4000成像需求，以实现LUPA4000成像系统的一定的发展。从图中可以看出。如图5所示，图像清晰稳定，噪音小，CMOS图像传感器的成像满足的需求。 ~~~~我可以用我的相机图像传感器。

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