一種CCD信號處理電路制造技術

一種CCD信號處理電路，包括模擬開關、A/D轉換器、行內增益控制器；模擬開關用于將多路CCD模擬信號進行選擇輸出，在一行內分時輸出多段模擬信號；行內增益控制器用于給A/D轉換器提供串口配置信號，實現在一行之內發送多個增益控制指令，對于一行內多段模擬信號進行單獨的增益調整；行內增益控制器包括增益碼接收單元、行計數單元和增益輸出單元；A/D轉換器在接收到增益控制器發出的增益控制指令后分時對多段模擬信號進行模數轉換。本實用新型專利技術實現了在一行之內，發送多個增益控制指令，對于一行內多段模擬信號進行單獨的增益調整；這樣達到了對于每一段模擬信號的精確增益控制，有效地提高了輸出圖像數據的質量。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種CCD信號處理電路，能夠在一塊信號處理板上完成對于多片CCD模擬信號的精確增益控制。
技術介紹
目前，C⑶信號處理電路應用AD芯片完成C⑶信號的鉗位、相關雙采樣和模數轉換等處理。這個過程中通過改變AD的增益，來實現對于不同成像條件下圖像灰度值的調整，以得到具有較好質量的圖像。對于增益的控制和調整就會直接影響成像的結果甚至圖像質量。在典型情況下，(XD信號處理電路在一個行周期內完成對一片(XD的一個通道模擬信號的相關雙采樣處理，在一個行周期內有效的模擬信號到來之前進行一次增益調整。在工作過程中如果有增益設置的變化，則在收到增益設置的下一行進行增益調整，即增益配置指令更新。然而，當CCD信號處理電路在一個行周期內完成對多路CCD模擬信號的相關雙采樣處理時，在一個行周期內有效信號到來之前進行一次增益調整就無法達到精確的增益控制。只有在一個行周期內對每一段模擬信號都進行增益調整，才能達到增益控制的目的。這樣就需要在每一段模擬信號之前進行增益調整，也就是一個行內增益控制器來實現增益指令的分段多次發送。
技術實現思路
本技術所要解決的技術問題是提供一種CCD信號處理電路，能夠提高增益控制的靈活性，有效提高圖像數據的質量。本技術包括如下技術方案一種CXD信號處理電路，包括模擬開關、A/D轉換器、行內增益控制器；模擬開關將多路CCD模擬信號進行選擇輸出，在一行內分時輸出多段模擬信號，模擬開關的輸出端與A/D轉換器的模擬輸入端相連；行內增益控制器輸出串口增益控制指令給A/D轉換器;A/D轉換器在接收到行內增益控制器輸出的增益控制指令后分時對接收到的模擬信號進行模數轉換。行內增益控制器包括增益碼接收單元、行計數單元和增益輸出單元；增益碼接收單元用于將接收到的增益控制指令進行存儲，行計數單元用于產生發送多個增益控制指令的有效標志，增益輸出單元在接收到有效標志后將該標志對應的增益控制指令進行串行輸出。所述多路CXD模擬信號是一片CXD輸出的多個通道模擬信號。所述多路CXD模擬信號是多片CXD輸出的模擬信號。所述串口配置信息包括配置時鐘、配置數據、配置使能。本技術與現有技術相比，具有如下優點(I)對于一行內多段模擬信號的增益控制的增益更新方式與常規方式有所不同，增益的更新在收到增益調整的當行進行更新，與通常的下一行更新有較大區別；從而減少了增益更新的響應時間。(2) 一個AD轉換通道實現了對多片CXD的多路模擬信號的處理，減少了模擬信號的連接線，節省了 AD轉換的通道數，有效地節約了成本。(3)通過對一行內多段模擬信號的增益的獨立調節，實現了各段增益的精確控制，從而能夠有效提高圖像數據的質量。附圖說明圖I為CXD信號處理電路的電路示意圖；圖2為行內增益控制器的結構示意圖；圖3為行內增益控制器的增益控制時序圖；圖4為(XD信號處理電路的整體時序圖。具體實施方式如圖I所示為本技術C⑶信號處理電路的電路圖，包括模擬開關、A/D轉換器、行內增益控制器；通過模擬開關將多路CCD模擬信號進行選擇輸出，分時輸出多段模擬信號；通過行內增益控制器給A/D轉換器提供串口配置信號，實現在一行之內發送多個增益控制指令，對于一行內多段模擬信號進行單獨的增益調整；行內增益控制器包括增益碼接收單元、行計數單元和增益輸出單元；增益碼接收單元用于將接收到的增益信息進行存儲，行計數單元用于產生發送多個增益控制指令的有效標志，增益輸出單元在接收到有效標志后將該標志對應的增益控制指令進行串行輸出。A/D轉換器在接收到增益控制器發出的增益控制指令后分時對多段模擬信號進行模數轉換。以四路CCD模擬信號處理為例對本技術進行說明，如圖I所示模擬開關的輸入包括C⑶信號1、C⑶信號2、C⑶信號3和C⑶信號4。模擬開關的開關信號由外部提供，用于切換多路CCD模擬信號。模擬開關將4路CCD模擬信號分時輸出，得到I路包含4段的CCD模擬信號。得到的CCD模擬信號經過A/D轉換器，實現模數轉換輸出圖像數據。其中A/D轉換器是由AD芯片和相關外部電路組成。這個過程中行內增益控制器接收來自外部的增益控制指令，包括串行時鐘、串行數據和串行使能信號。串行時鐘上升沿有效，串行使能低電平有效，串行使能低電平區間對應32個串行數據，高位在前低位在后。行內增益控制器，將增益控制指令接收并存儲，按照對應的CCD模擬信號，分段發送給A/D轉換器，實現行內增益控制。如圖2所示，行內增益控制器包括增益碼接收單元、行計數單元和增益輸出單元。增益碼接收單元接收增益控制指令進行串并轉換，并將增益碼進行存儲。行計數單元應用時鐘和同步信號，在一行之內產生發送多個增益控制指令的有效標志。增益輸出單元在接收到有效標志后將該標志對應的增益控制指令進行串行輸出。如圖3所示為行內增益控制器的增益控制時序圖；上電復位過程結束之后，在一行的開始接收外部的增益控制指令，增益接收部分對增益指令進行串并轉換處理，得到并行的增益指令。在一行的開始定義了增益接收區間和增益更新區間。根據實際應用約定了增益控制指令的發送時機，也就是增益接收區間，這樣就確定了一行內的增益更新區間。在增益更新區間之后，第一段有效信號到來之前，完成第一段增益控制信號的發送；第一段有效信號與第二段信號的間隔區間完成第二段增益控制信號的發送；第二段有效信號與第三段信號的間隔區間完成第三段增益控制信號的發送；第三段有效信號與第四段信號的間隔區間完成第四段增益控制信號的發送；這樣就實現了一行之內發送多次增益，并對一行內的多段模擬信號進行增益控制。行內增益控制器在增益更新區間對增益值進行更新，并存儲在4個寄存器中，對應于一行內的4段模擬信號的增益值。根據約定的模擬信號的位置和間隔，在一行之內確定的位置發送增益碼，通過行計數的方式確定4個發送時機的標志信號，按照AD的配置指令格式進行并串轉換，依次發送增益控制指令，輸入時鐘與發送時鐘為4倍關系，具體時序如圖3所示。增益碼接收單元接收到的增益控制指令為三線串行格式，使能低電平有效，低電平區間包含32bit數據和32個時鐘。應用時鐘進行串并轉換，得到32bit并行數據。根據 已定義的碼表，得到4段模擬信號的并行增益碼，每個增益碼12bit。在增益更新區間，根據增益碼有效標志，將4個增益碼進行更新存儲到寄存器。行計數單元設計了一個16bit計數器，這樣可以滿足行周期的要求。在行同步的上升沿進行清零，然后根據時鐘信號的上升沿進行計數，計數器如果計滿則保持，直到下一個行同步上升沿到來的時候進行清零。根據設置的參數，確定發送增益的時機，當計數值達到參數設置值(是4個參數設置值嗎？是)的時候，依次生成4個標志信號。也就是計數值達到參數值時，標志信號置1，其余計數值時標志信號置0，這樣就產生了 4個發送標志信號。增益輸出單元根據生成的4個發送標志，將增益碼依次發送出去。這個過程要將12bit增益碼轉換成32bit的AD芯片配置格式，只要加固定的字頭和補全內容就可以了，然后進行并串轉換。按照AD的三線串口配置格式，以輸入時鐘的4分頻時鐘發送配置時鐘，配置使能低電平有效，低電平內包含32個配置數據，時鐘上升沿對數據中心。CXD信號處理電路的整體時序如圖4所示。增益控制過程是將輸入的4路CXD模擬信本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種CCD信號處理電路，其特征在于，包括模擬開關、A/D轉換器、行內增益控制器；模擬開關將多路CCD模擬信號進行選擇輸出，在一行內分時輸出多段模擬信號，模擬開關的輸出端與A/D轉換器的模擬輸入端相連；行內增益控制器輸出串口增益控制指令給A/D轉換器；A/D轉換器在接收到行內增益控制器輸出的增益控制指令后分時對接收到的模擬信號進行模數轉換。

【技術特征摘要】
1.一種CXD信號處理電路，其特征在于，包括模擬開關、A/D轉換器、行內增益控制器；模擬開關將多路CCD模擬信號進行選擇輸出，在一行內分時輸出多段模擬信號，模擬開關的輸出端與A/D轉換器的模擬輸入端相連；行內增益控制器輸出串口增益控制指令給A/D轉換器;A/D轉換器在接收到行內增益控制器輸出的增益控制指令后分時對接收到的模擬信號進行模數轉換。2.如權利要求I所述的C⑶信號處理電路，其特征在于，行內增益控制器包括增益碼...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王鵬，牟研娜，尹娜，程蕓，
申請(專利權)人：北京空間機電研究所，
類型：實用新型
國別省市：