CCD(电荷耦合器件)是一种高性能的半导体光电器件,近年来在摄像、工业检测等科技领域里得到了广泛的应用.将CCD测量系统应用于几何量测量中,可以满足高精度测量、在线动态检测和非接触测量等工程实际要求.该课题主要研究内容是线阵CCD数据采集系统.首先详细分析了线阵CCD的工作原理,在此基础上采用CPLD(复杂可编程逻辑器件)设计了线阵CCD驱动时序脉冲电路;然后对线阵CCD外围电路和A/D转换电路进行了原理设计和实验研究;最后设计了以ARM微控制器为中心的信号处理系统的硬件电路.系统的总体设计思路如下:CCD输出的光电信号经过对信号的视频放大、箝位等处理后,送入A/D转换器进行模数转换.转换后的数据经过光电隔离,再送入数据锁存器锁存,经过ARM送入存储器中等待进一步的信号处理.系统的主要难点在于如何完善CCD驱动时序电路的设计.该文在测量系统中采用了CPLD(复杂可编程逻辑器件)来设计线阵CCD驱动时序脉冲电路.从而使得整个驱动电路体积减小,缩短了设计周期,且可随时更新设计,提高了整个电路的可靠性和灵活性.全部电路设计工作都是在MAX+PLUS Ⅱ开发环境下完成.最后通过对CCD驱动电路进行的实验研究,其结果表明所设计的驱动电路能很好地与CCD配合,充分发挥了CCD光电转换特性,可输出稳定可靠的电信号.系统中设计的硬件电路对影响CCD"像质"的主要噪声均有明显的抑制效果,提高了信噪比,为进一步的信号处理提供了高质量的信号.