光电检测技术40第十九讲[1].ppt

单片机与ＡＤＣ０８０９接口电路图 第四节 视频信号的数据采集与微机接口 前言 ：视频信号的分类： ⑴线 阵 CCD 行同步视频信号 ； ⑵面 阵 CCD 视频信号 ； ⑶电子束摄像管摄像机发出各种制式的视频信号。 （ 4 ）场同步的复合同步的视频信号 。 一、线 阵 CCD 十六位 A/D 数据采集原理 对于 TCD1200D （ 2160 像素单元）的线 阵 CCD 进行十六位数 采集 分同步和 异步 ： 同步 ：采集命令由 CCD 驱动器发出，并 与 CCD 输出的视频 调幅 脉冲相同步。 异步 ：由计算机通过软件发出命令 。 介绍十六位 A/D 同步数据采集 ： ① 电路组成： 由数据采集接口板， CCD 驱动器，软件三大部分组成。 a. 数据采集接口板 ： 由 十六位 A/D 转换器 ， 数据存储器； 地址 发生器；控 制器； 计算机 接口电路 等五部分 组成。 b. A/D 转换器 ： 线性 精度 ± 0.003%FSR ，转换时间 17 us ，将 16 位数据 分时 送出高 8 位，低 8 位 ； c. 数据存储器： SRAM62 6 4 为 8K 字节， 8 位静态存贮器 ， 存取 时间不大于 0.1 us 。 d ．地址发生器 ： 4 片 74LS161 构成 8K 地址空间的计数器。 对 TCD1200D 进行数据采集时，只用 4K 地址，分高 8 位， 低 8 位传送。 e ．控制器： 由一系列的单稳，多稳态触发器构成控制信号，控制 A/D ，将其数据存入 SRAM 、 控制 地址发生器等。 在时钟 控制信号作用下协调工作 ①． Φ SP 的下降沿启动 A/D 转换器。 ②． 数据转换完成， Data Ready 上升沿数据转换完成。 ③． CM 发二个脉冲信号将数据送 SARM 中，直到 CCD 在一 个周期内输出的 2048 个信号全部转换成数字量为止。 ④ 当计数器 Q 变高电平时，计算机开始接收数据，分高低 字节读入内存。 高分辩率ＡＤ转换器ＡＤＳＢ３２２ D+7A板 CCD外围电路 D口 A/D A口 Φｒ处理电路 视频放大 CCD 采样保持 CPU 同步信号ФT 图7-22 一般数字图像处理系统 一般数字图像处理系统构成 二、 图像数据采集系统的构成 （一） 以存储器为中心的处理系统 软件 图像运算处 理设备 图像输入设备 存储器 图像输出设备 控制 CCD 摄像机 数字化器 帧 存 储 器 监视器 显示逻辑 微机 图7-24 CCD图像时采集系统 实时采集图像系统硬件原理图 下面讨论各部分功能： 图7-27 高速视频A/D变换电路 D1---D8 高分辨率的Ａ／Ｄ转换器ＡＤＳ８３２２ * * 一、单元光电信号的数据采集与微机接口 引言： 1 、 计算机 的数据采集都要在软件的控制下进行。 2 、 计算机软件通过接口硬件控制采样 / 保持电路、 A/D 转换器、数据传送电路等完成采集数据工作。 3 、 软件和硬件的结合是通过微机主板上的扩充插槽 完成的。 4 、 扩充插槽的信号线均为 TTL 逻辑电平，信号的负 载能力为两个低功耗的 TTL 门。 1 、微机的总线及主板接口 1 ）常用的总线类型 : ： PC 、 PCI 、 USB 、 工业总 线 (STD) ， IEEE - 488 总线； 2 ）常用的总线接插槽 ： PCI(5 - 6 个 ) ，工业总 线 (STD) ， IEEE - 488 总线； 与 A/D 接口板通过扩展接插槽接受 CPU 发出的 控制命令和传送数据 32 位 /64 位。 常用的总线接插槽信号 GXD（地） B1 RESET B2 + 5V B3 IRQ2 B4 - 5V B5 DRQ2 B6 - 12V B7 CARD SLCTO B8 + 12V B9 GND （地 B10 MEMW B11 MWMR B12 IOW B13 IOR B1