14位10MHzCCD/CIS信号处理器

2006-05-07 15:50:03来源: 电子产品世界

    Burr-Brown公司的VSP3100是一款工作在+5V单电源的完整的CCD/CIS图像处理器。这种完整的图像处理器包含处理CCD(电荷耦合器件)信号的3个相关双取样器(CDS)和可编程增益放大器(PGA)(见图1)。3个通道输入(RINP——红色通道模拟输入,GINP——绿色通道模拟输入,BINP——兰色通道模拟输入)也为接触图像传感器(CIS)提供输入。

    VSP3100主要特性有:

    ·集成了3个相关双取样器

    ·可选择的工作模式(1通道、3通道,10Msps,CCD/CIS模式)

    ·0dB~13dB可编程增益放大器

    ·正常/多路分解输出模式选择

    ·±400mV补偿控制范围

    ·450mW低功率

工作模式

    VSP3100有4种工作模式:1通道CCD,1通道CIS,3通道CCD和3通道CIS。

    在此说明3通道CCD模式和3通道CIS模式。

    3通道CCD模式

    在此模式,VSP3100可同时处理3路输出CCD信号。CCD信号由AC耦合到RINP、GINP和BINP输入。CLP(箝位使能)信号激励内部偏置电路,以把这些输入箝位到适当的电压,使内部CDS电路能正确地工作。VSP3100输入可以用DC耦合输入,这需要把电平变换到合适的直流电压值。

    CDS电路对输入的CCD信号取出两个取样值。在CK1(取样参考时钟)下降沿取出CCD的复位信号,而在CK2(取样数据时钟)下降沿取出CCD信息。然后,这两个取样值由CDS作相减操作并以存储的结果做为CDS的输出。

    在此模式下,用3个CDS同时处理3个输入。每个通道由一个10位补偿DAC(范围-400mV~+400mV)构成。3到1模拟集成器(MUX)位于CDS和高性能14位A/D转换器之间。CDS的输出集成器连到A/D变换器,以实现数字化。模拟MUX在CK2下降沿时进行切换,并可通过编程设置Red、Green和Blue通道之间的操作。当配置寄存器(见表1)的D6置位到“0”时,MUX时序是Red>Green>Blue。当配置寄存器D6置位到“1”时,MUX时序是Blue>Green>Red。MUX在CK1下降沿复位。在Red>Green>Blue时序中,MUX复位到“R”;在Blue>Red时序中,它复位到“B”。

表1 配置寄存器设计

逻辑‘0’ 逻辑‘1’
D0

D1

D2

D3


D4、D5








D6

D7
CCD模式

VREF=1V

内部基准

3通道模式

D4和D5禁止

(3通道时被禁止)







MUX时序Red>Green>Blue

正常输出模式
CIS模式

VREF=1.5V

外部基准

1通道模式

D4和D5使能

D4  D5

0   0   1通道模式,Red通道

0   1   1通道模式,Green通道

1   0   1通道模式,Blue通道

MUX时序Blue>Green>Red

多路分解输出模式

    VSP3100有两种输出模式:

    1) 正常模式(配置寄存器的D7置位到“0”)

    2) 多路分解输出模式(配置寄存器DY置位到“1”)

    在正常模式,VSP3100经B0(引脚25)——B13(引脚38)同时输出14位数据。在多路分解输出模式,VSP3100在ADCCK(A/D转换器数字数据输出的时钟)“HIGH”周期的上升沿经B6(引脚31)——B13(引脚38)输出高字节(高8位),然后在ADCCK下降沿经B8(引脚33)——B13(引脚38)输出低字节(低6位)。

    在此模式下,VSP3100工作如同3通道的取样器和数字化器。此模式与CCD模式不一样,对于每个输入,VSP3100仅在CK1下降风吹草动取一个样。由于只取一个样,所以在此模式工作时CK2接地。大多数情况下,输入信号是DC耦合的。VSP3100输入允许差分输入。以Red通道为例,RINP是CIS的输入信号,而INN(基准输入)是CIS共同的基准信号输入。对于Green通道与Blue通道,情况是一样的。

    在此模式,3个CDS变为CIS(作用如同取样和保持)来同时处理3个输入。每个通道由10位补偿DAC(范围-400mV~+400mV)构成。一个3到1的模拟MUX位于CIS和高性能14位A/D变换器之间。CIS输出经集成器连接到A/D变换器,以便数字化。模拟MUX在CK2下降沿进行切换,并可通过编程设置Red,Green和Blue通道之间的循环操作。当配置寄存器D6置位到“0”时,MUX时序是Red>Green>Blue。当配置寄存器D6置位到“1”时,MUX时序是Blue>Green>Red。MUX在CX1下降沿复位。在Red>Green>Blue时序情况下,MUX复位到“B”。

    VSP3100允许两种输出模式:

    1)正常模式(配置寄存器D7置位到“0”)

    2)多路分解输出模式(配置寄存器D7置位到“1”)

数字输出

    VSP3100数字输出设计成与高速TTL和CMOS逻辑系列兼容。数字输出的驱动级通过分离的电源引脚VDRV(引脚41)供电,此引脚不连接到模拟电源引脚(VCC)。调节VDRV的电压,数字输出电平将相应变化。因此,工作在+5V模拟电源的VSP3100可以同时将其数字输出连接到3V逻辑电路。

对VSP3100编程

    VSP3100由3个CCD/CIS通道和1个14位A/D组成。每个通道(Red,Green和Blue)具有它自己的10位补偿和5位增益可调寄存器,它们都可由用户编程。另外可用片上的8位配置寄存器编程设置不同的工作模式。这些片上寄存器列于表2。

表2 片上寄存器

地址
A2              A1               A0

寄存器
  0               0                 0

  0               0                 1

  0               1                 0

  0               1                 1

  1               0                 0

  1               0                 1

  1               1                 0

  1               1                 1
配置寄存器(8位)

Red通道补偿寄存器(10位)

Green通道补偿寄存器(10位)

Blue通道补偿寄存器(10位)

Red通道增益寄存器(5位)

Green通道增益寄存器(5位)

Blue通道增益寄存器(5位)

保留

    可用下面两种编程模式来访问这些寄存器:

    (1) 并行编程模式,用数字数据输出引脚,数据总线分配为D0~D9(引脚25~34)、地址总线分配为A0~A2(引脚35~37)。它可以进行读和写操作。但不能用于多路分解模式。

    (2) 串行编程模式,使用单行端口、串行数据(SD)、串行移位时钟(SCLK)和宇航局信号(WRT)。在串行编程模式中,只可写操作,禁止通过串行端口的读操作。VSP3100电路连接示于图2。

表3 串行和并行端口存取模式

OE(输出使能) P/5(并/串端口选择) 模式
0

0

1

1
0

1

0

1
数字数据输出被使能,行模式使能

禁止模式

数字数据输出禁止,串行模式使能

数字数据输出禁止,并行模式使能

    串行、并行模式的选择见表3。

编辑: 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/designarticles/dsp/200605/2833.html
本网站转载的所有的文章、图片、音频视频文件等资料的版权归版权所有人所有,本站采用的非本站原创文章及图片等内容无法一一联系确认版权者。如果本网所选内容的文章作者及编辑认为其作品不宜公开自由传播,或不应无偿使用,请及时通过电子邮件或电话通知我们,以迅速采取适当措施,避免给双方造成不必要的经济损失。
论坛活动 E手掌握
微信扫一扫加关注
论坛活动 E手掌握
芯片资讯 锐利解读
微信扫一扫加关注
芯片资讯 锐利解读
推荐阅读
全部

小广播

About Us 关于我们 客户服务 联系方式 器件索引 网站地图 最新更新 手机版

站点相关: 安防电子 医疗电子 工业控制

北京市海淀区知春路23号集成电路设计园量子银座1305 电话:(010)82350740 邮编:100191

电子工程世界版权所有 京ICP证060456号 京ICP备10001474号 电信业务审批[2006]字第258号函 京公海网安备110108001534 Copyright © 2005-2016 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved