CMOS圖像傳感器控制電路設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、本論文是天津市重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目"高性能大動(dòng)態(tài)范圍CMOS圖像傳感器設(shè)計(jì)"的一部分.CMOS與CCD圖像傳感器相比,具有功耗低、攝像系統(tǒng)尺寸小、可將信號(hào)處理電路與MOS圖像傳感器集成在一個(gè)芯片上等優(yōu)點(diǎn).但其圖像質(zhì)量(特別是低亮度環(huán)境下)與系統(tǒng)靈活性與CCD的相比相對(duì)較低.由于具有上述特點(diǎn),它適合大規(guī)模批量生產(chǎn),適用于要求小尺寸、低價(jià)格、攝像質(zhì)量無過高要求的應(yīng)用,如保安用小型(微型相機(jī)、手機(jī)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)視頻會(huì)議系統(tǒng)、無線手持式視頻會(huì)議系統(tǒng)、

2、條形碼掃描器、傳真機(jī)、玩具、生物顯微技術(shù)、某些車用攝像系統(tǒng)等大量商用領(lǐng)域.而且隨著專用工藝水平的提高,CMOS圖像傳感器將具有廣闊的市場(chǎng)前景.此款芯片將數(shù)字控制電路,AD,放大器集成在一起,是一款真正的數(shù)模混合SOC,它該項(xiàng)目的完成可以為CMOS圖像傳感器及其成像系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)化奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ). 本論文主要論述了圖像傳感器控制電路的系統(tǒng)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)方法.針對(duì)雙采樣像素結(jié)構(gòu),論文詳細(xì)地闡述了常用的并行式曝光方式和滾筒式曝光方式的時(shí)序關(guān)系,

3、指出采用滾筒式曝光方式時(shí)序關(guān)系,實(shí)現(xiàn)采樣電容的列共用,減小圖像傳感器像素單元面積；并通過實(shí)現(xiàn)曝光時(shí)間的大范圍高精度可調(diào),擴(kuò)展了動(dòng)態(tài)范圍,提高了傳感器的性能.在控制電路的設(shè)計(jì)過程中,遵循自頂向下的設(shè)計(jì)方法,根據(jù)邏輯功能完成模塊的劃分,運(yùn)用Verilog硬件描述語言對(duì)子模塊進(jìn)行程序設(shè)計(jì),并完成組裝拼接. 在FPGA驗(yàn)證階段,選用Altera的Cyclone系列FPGA單獨(dú)對(duì)數(shù)字電路進(jìn)行驗(yàn)證,驗(yàn)證通過后,進(jìn)行后仿真,仿真通過后,采用C