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线阵CCD在光电检测技术领域有着广泛的应用,CCD可将光信号直接转换成模拟电信号。本文研究通过利用FPGA大规模并行处理特性,实现对线阵CCD采集系统各个模块控制与协调,可完成线阵CCD对光信号采集。将采集数据通过RS-232串口输出,便于系统的二次开发。 本文研究了线阵CCD对光信号的采集系统,将系统分为下位机和上位机两部分。下位机包含线阵CCD的驱动、线阵CCD对光信号采集、采集信号的模数转换、使用FIFO对数据进行缓存以及串口传输等主要内容。上位机包含数据发送与接收和数据处理与存储等主要内容。 在下位机硬件系统方面,以FPGA和线阵CCD为核心,加入A/D转换器、放大器等相关器件完成下位机硬件系统。本文中FPGA选用Altera公司CycloneⅣ FPGA系列中的EP4CE15F17C8芯片,该芯片具有可靠性强,资源丰富等特点,性能满足设计需求。线阵CCD选用日本东芝公司TCD1304DG图像采集芯片。通信模式选择RS-232串口通信协议,RS-232串口通信具有应用范围广泛和编程容易等特点。 在上位机软件系统方面,通过使用LabVIEW作为开发平台,该软件开发平台特别适用于数据采集和通信处理系统。本文上位机软件系统通过调用LabVIEW开发平台中VISA库实现RS-232串口通信。上位机软件系统实现将串口接收到的采集数据进行显示和傅里叶变换,并将采集数据以excel格式存储。上位机软件系统验证了线阵CCD采集数据通过串口输出的准确性和可靠性。 最后,本文讨论了迈克尔逊干涉仪光路系统搭建及使用本文设计的线阵CCD采集系统对干涉条纹进行采集和数据处理。通过该测试实验,测试了线阵CCD采集系统的性能指标,并对系统误差进行了分析。