[实用新型]一种ARM加FPGA的高速USB线性CCD采集模组

说明书

本实用新型公开了一种ARM加FPGA的高速USB线性CCD采集模组，其包括USB单元、TTL接口、EMI滤波单元、CCD驱动单元、CCD接口、模拟信号处理单元、图像信号处理器、FPGA控制器和ARM控制器，TTL接口中集成有UART接口，USB单元和TTL接口的电源连接端均与EMI滤波单元的电源输入端连接，EMI滤波单元的电源输出端输出电源，USB单元的通信端、TTL接口的通信端、UART接口的通信端和FPGA控制器分别与ARM控制器连接通信，FPGA控制器通过CCD驱动单元与CCD接口的驱动信号输入端连接，CCD接口与模拟信号处理单元连接，模拟信号处理单元与图像信号处理器连接，图像信号处理器与FPGA控制器连接。本实用新型的体积小、功耗低、抗干扰能力强。

技术领域

本实用新型涉及一种ARM加FPGA的高速USB线性CCD采集模组。

背景技术

CCD是指电荷耦合器件，基本功能是把接收到的光信号转换为电信号，其工作过程是电荷的产生、存储和转移。其中，线阵CCD采集模组是一个必不可少的核心部件，它的作用是采集CCD转换出来的电荷，将其转成数字信号，并传输到上位机中。

而，目前的线性CCD采集模组的ADC多为14bit、12bit或更低，且通信速率低，尺寸大，信噪比低，动态范围低，功耗高，功能单一，接口单一。另外其抗干扰能力也较弱，不能应用于复杂的工业环境中。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题，就是提供一种ARM加FPGA的高速USB线性CCD采集模组，其体积小、功耗低、抗干扰能力强。

解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案如下：

一种ARM加FPGA的高速USB线性CCD采集模组，其特征在于：包括USB单元、TTL接口、EMI滤波单元、CCD驱动单元、CCD接口、模拟信号处理单元、图像信号处理器、FPGA控制器和ARM控制器，TTL接口中集成有UART接口，USB单元和TTL接口的电源连接端均与EMI滤波单元的电源输入端连接，EMI滤波单元的电源输出端输出电源至线性CCD采集模组的需要供电的元器件，USB单元的通信端、TTL接口的通信端、UART接口的通信端和FPGA控制器分别与ARM控制器连接通信；CCD接口用于与CCD图像传感器连接，FPGA控制器通过CCD驱动单元与CCD接口的驱动信号输入端连接，CCD接口的模拟信号输出端与模拟信号处理单元的输入端连接，模拟信号处理单元的输出端与图像信号处理器的输入端连接，图像信号处理器的输出端与FPGA控制器的图像数字信号接收端连接。

EMI滤波单元的一个优选技术方案为：EMI滤波单元包括TVS二极管、泄放电阻、共轭滤波器、共模滤波器和LC滤波电路，EMI滤波单元的电源输入端通过相并联设置的TVS二极管和泄放电阻后接地，从EMI滤波单元的电源输入端至其电源输出端依次设置共轭滤波器、共模滤波器和第一LC滤波电路。

模拟信号处理单元的一个优选技术方案为：模拟信号处理单元包括射随器电路、RC有源低通滤波器和无源RC滤波电路，从模拟信号处理单元的输入端至其输出端依次设置射随器电路、RC有源低通滤波器和无源RC滤波电路。

进一步的，ARM控制器为处理器。

进一步的，线性CCD采集模组还包括flash单元，flash单元与ARM控制器连接通信。

进一步的，USB单元包括USB接口和高速USB通信芯片，USB接口的通信端通过高速USB通信芯片与ARM控制器连接通信。

进一步的，线性CCD采集模组还包括第一低压差线性稳压器，第一低压差线性稳压器的电源输入端与EMI滤波单元的电源输出端输连接，第一低压差线性稳压器的电源输出端输出电源至ARM控制器和FPGA控制器。

进一步的，线性CCD采集模组还包括第二LC滤波电路，EMI滤波单元的电源输出端经第二LC滤波电路后与CCD接口的电源连接端连接。