在这次设计中，我采用线阵CCD作为图像传感的驱动器，并采用FPGA的方编程式满足相关需求。

众所周知，CCD（Charge-coupled Device)是一种固体成像的电荷耦合驱动元件。它能将光信号转换成相应的电荷信号，然后将该信号经过信号放大和AD转换实现图像传输的获取，存储，传输，处理和复现。其体积小、重量轻、自扫描、灵敏度高、可靠性好、分辨力高等优点，使其广泛应用于数码摄影（数码相机、扫描仪等）、天文学等非接触式测量 ，尤其是光学遥测技术、光学与频谱望远镜，和高速摄影技术。CCD从功能上分为线阵CCD和面阵CCD，线阵CCD通常将CCD内部电极分成数组，每组称为一相，并施加同样的时钟脉冲，生产工艺简单，信息处理速度快，外围电路简单，易实现实时控制，但获取信息量较小，不能实现复杂的图像（面阵CCD可实现）。

FPGA（Filed-Programmable Gate Array 现场可编程门阵列）是作为专用的集成电路中的半定制集成电路,既解决了电路定制的不足，又能解决可编程器件门电路数不足的问题。使用FPGA进行图像传感器的驱动设计，编程更灵活，集成度高，速度高，容量大，功耗小，可靠性高，能更好地利用资源，节省PCB的空间。CCD图像传感器工作所需的驱动信号较复杂，而基于时序生成芯片CXD3609R的方案，设计了一种基于FPGA嵌入式平台的CXD3609R电路，应用ICX274，这样较为灵活、方便地产生了驱动信号以解决CCD图像传感器驱动系统的外围电路复杂和寄存器配置不足的问题。

使用FPGA器件实现对CCD驱动器的设计，很好的满足了CCD应用向高速、小型化、智能化发展的需求。基于FPGA的CCD图像传感器驱动设计给人们生活带来了极大的便利，它能将光信号转化为电信号。众所周知，时光一去不返，我们并不能将美好的时光留下，但我们能把美好的时光以电信号的方式记录下来，该设计就能很好地满足人们的需求。所以在天文学，航空遥感，工业检测，生物工程等记录方面给人们带来了极大的便利，以及给人们日常生活活动等带来了很大的乐趣，丰富了人们的精神世界，并能提高人类社会的工作效益，对人类文明有相当大的促进作用，从而进一步对自然界产生相应影响，所以这次设计能让我更加了解和掌握CCD和FPGA的相关技术，为以后的学习和工作做铺垫。

2. 研究的基本内容与方案

首先，我需要对自己的设计进行需求分析，清楚CCD图像传感器驱动系统中相应模块所要实现的功能。

然后第二步总体框架的大致了解，所以需要进行相关的资料查阅。首先我详细查看了任务书，仔细了解了自己需要了解的方面的着重点，例如：粗略了解CCD，但要仔细了解线阵CCD及其驱动。需要熟练掌握和应用FPGA尤其是相关编程与仿真操作以及硬件设计。接着，百度了相关技术了解，看看前人对这方面是如何研究的，于是清楚了我的大致硬件框架：信号控制单元，信号获取单元ICX274，时序发生器CXD3609R和数字信号转换单元AD9945。

信号控制单元主要基于FPGA现场可编程门阵列EP2C35F484C8借助VHDL语言以实现对CXD3609R等器件进行控制（EP2C35F484C8是一种低成本且适用于中低端应用的通用FPGA），并选择LVTTL接口来驱动时序电路和AD9945单元。信号获取单元则是由信号获取单元的核心相应的线阵CCD扫描接收器。时序发生器CXD3609R是一款专门为相应图像传感器提供时序的集成芯片。数字转化单元则是由AD9945完成，他可以消除CCD中的低噪音以及配有一个可变增益放大器用来保证视频信号的高信噪比。

第三步就是软件设计，这就需要对FPGA有着相应了解和熟练应用，然后我下载了Quartus II，还有调试以及烧录软件。

框架熟悉后我们就要去查阅相关资料，我借阅了很多书本以便于了解相应内容。然后需要购买以及下载相应的软件系统和硬件材料进行相关系统设计，运行以及调试。最后就是论文的撰写,要求提交论文的同时，上交存储所设计系统和英文资料翻译文档（不少于5000汉字）、论文的软盘片或光盘片。

[1] 王庆有.CCD应用技术.天津：天津大学出版社，2013