随着图像采集系统的广泛应用,人们对CCD探测系统的要求日益提高。传统的CCD探测系统由于结构复杂,造价较高,已不能满足日益广泛的应用需要。本文设计了一套基于单片FPGA的小型化与经济化的CCD探测系统,能够满足空间光强的测量并实现光信号的识别和处理。本文研究了CCD探测系统的基本结构。设计了基于单片FPGA的CCD探测系统的硬件电路原理图,完成了硬件电路板制作与调试。系统FPGA选用Altera公司的低成本FPGA芯片EP2C20Q240,电路板采用双层板设计,实现了CCD探测系统的小型化与经济化的目标。利用FPGA器件实现了CCD驱动时序脉冲的设计、实现了单采样与相关双采样的控制程序设计,利用FPGA的数字信号处理功能实现了相关双采样的信号处理。基于FPGA的可编程特性,在不改变外部电路的基础上,通过程序的改变,对CCD驱动频率、模数转换器采样时刻的选择进行方便调节。系统与上位机的数据传输接口采用了网络传输方案,充分发挥了网络传输的远距离传输、远程访问、信息共享等优势,系统采用基于FPGA的Nios II嵌入式处理器系统,通过对其应用软件的开发,实现了系统与上位机之间数据的可靠性传输。