CMOS圖像傳感器控制電路設計與實現(xiàn).pdf

1、本論文是天津市重點科技攻關項目"高性能大動態(tài)范圍CMOS圖像傳感器設計"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、可將信號處理電路與MOS圖像傳感器集成在一個芯片上等優(yōu)點.但其圖像質量(特別是低亮度環(huán)境下)與系統(tǒng)靈活性與CCD的相比相對較低.由于具有上述特點,它適合大規(guī)模批量生產,適用于要求小尺寸、低價格、攝像質量無過高要求的應用,如保安用小型(微型相機、手機、計算機網絡視頻會議系統(tǒng)、無線手持式視頻會議系統(tǒng)、

2、條形碼掃描器、傳真機、玩具、生物顯微技術、某些車用攝像系統(tǒng)等大量商用領域.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)?；旌蟂OC,它該項目的完成可以為CMOS圖像傳感器及其成像系統(tǒng)產業(yè)化奠定堅實的基礎. 本論文主要論述了圖像傳感器控制電路的系統(tǒng)設計和實現(xiàn)方法.針對雙采樣像素結構,論文詳細地闡述了常用的并行式曝光方式和滾筒式曝光方式的時序關系,

3、指出采用滾筒式曝光方式時序關系,實現(xiàn)采樣電容的列共用,減小圖像傳感器像素單元面積；并通過實現(xiàn)曝光時間的大范圍高精度可調,擴展了動態(tài)范圍,提高了傳感器的性能.在控制電路的設計過程中,遵循自頂向下的設計方法,根據(jù)邏輯功能完成模塊的劃分,運用Verilog硬件描述語言對子模塊進行程序設計,并完成組裝拼接. 在FPGA驗證階段,選用Altera的Cyclone系列FPGA單獨對數(shù)字電路進行驗證,驗證通過后,進行后仿真,仿真通過后,采用C