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CCD 图像传感器 处理器
AD9949是一款CCD信号处理芯片，是的，我的毕业设计是完成图像采集。为角膜地形图仪的图像采集部分做知识储备。该设备主要应用于医院，采集人眼的表面形貌信息，为近视眼患者配置一种硬性隐形眼镜。图像采集，当然也包括视频了，用到的主流传感器是，CMOS图像传感器和CCD图像传感器。相对了CMOS图像传感器来说，CCD有着它先天的优势，比如，高像素、高灵敏度、低暗电流等特点，适合于对图像质量要求比较高的一些应用场合。CCD输出的信号是模拟信号，需要通过ADC把模拟信号转换为计算机能识别的数字信号。通过对AD9949数据手册的学习，了解到AD9949是一款适合于CCD信号处理的高集成芯片，由AFE和timing Core组成。AFE包含一个高速12位的pipeline架构的ADC，能满足24.54M的pixel频率采样要求，实际转换能力值得期待。芯片为什么不使用外部参考电压，又为什么会用两个参考电压（我测REFB和REFT电压，和手册上的电压有一定偏差）。
学习应用过程中的小故事，首先，我想说说它的寄存器访问接口，它采用一个三线串行接口，分别是SDATA：地址和数据传输线，SCK：串行线时钟，SL：部分寄存器加载信号线。它的时序设计比较简单，只要按照数据手册上的时序要求，编写单个寄存器写操作和连续寄存器写操作都是比较轻松的。其次，该芯片的Timing Core，它为芯片自身提供内部采样信号SHD、SHP，这两个信号的起始位置关系到CDS的输出，另外两个时钟是 CLPOB、PBLK；同时它还为CCD提供行驱动时序H1、H2和复位RG，H1、H2我采用的是默认设置值，RG我把下降沿延长了三个Tcli/48时钟，CCD输出信号，如图1所示，复位后参考电平上存在比较明显的复位噪声，信号电平不是很平滑。这里要特别注意的是三个时钟信号的驱动电流要设置为非0值，因为寄存器默认值是0,表示是关闭的，即无输出电压。CCD的H1、H2和RG等效为容性负载，驱动电流应该适量大点，具体多少我也不是很清楚，若驱动电流比较小，用示波器看其输出是变形的（三角波）；再次，AD9949内部H-Counter复位延时，数据手册上说，H-Counter复位发生在HD下降沿后第7个时钟沿，这样会导致H1、H2在行消隐期间变为固定电平也延时7个时钟，而CPLD提供的时序是依靠HD下降沿来同步的，可基本忽略其延时，这会导致场驱动时序垂直移位的同时，行驱动时序仍在水平移位，在CPLD中对场驱动时序做相应的延时设计可以解决；最后，CLPOB和PBLK信号调试，由于这两个信号在我的应用中是用于AD9949内部的，对于其调试，我是分别把他们从CLP/BLK（pin39）使能输出，再观察其波形，把他们调试成适合我的CCD的像素分布。先谈到这里吧！感谢ADI的adi_angela等工程师对我的问题做的详细答。
图1：CCD输出信号 ，从左至右分别是复位信号、参考信号和有效信号
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图1：CCD输出信号 ，从左至右分别是复位信号、参考信号和有效信号
