基于FPGA的微型光谱仪探测系统的研制
| 摘要 | 第1-6页 |
| Abstract | 第6-10页 |
| 第1章 绪论 | 第10-17页 |
| ·课题研究背景 | 第10页 |
| ·微型光谱仪国内外的发展现状 | 第10-12页 |
| ·光谱探测系统的发展现状 | 第12-15页 |
| ·本文的研究意义和主要工作 | 第15-17页 |
| ·研究意义 | 第15页 |
| ·本论文主要内容 | 第15-17页 |
| 第2章 微型光谱仪的光学系统 | 第17-22页 |
| ·光谱仪基本原理 | 第17-19页 |
| ·色散元件及分光原理 | 第18页 |
| ·光谱仪的性能参数 | 第18-19页 |
| ·微型光谱仪光学系统结构 | 第19-22页 |
| 第3章 探测系统的硬件电路设计 | 第22-40页 |
| ·探测系统的整体框架 | 第22-24页 |
| ·控制器的选择 | 第22-23页 |
| ·系统框架的提出 | 第23-24页 |
| ·CCD 驱动电路设计 | 第24-29页 |
| ·CCD 工作原理分析 | 第24-26页 |
| ·线阵CCD TCD1703C | 第26-28页 |
| ·CCD 驱动电路设计 | 第28-29页 |
| ·CCD 模拟信号处理电路设计 | 第29-32页 |
| ·CCD 输出信号特性及处理的分析 | 第29-30页 |
| ·模拟前端AD9822 及应用设计 | 第30-32页 |
| ·USB 总线接口设计 | 第32-35页 |
| ·USB 总线接口芯片选择 | 第32-34页 |
| ·USB 通讯电路设计 | 第34-35页 |
| ·FPGA 电路设计 | 第35-37页 |
| ·FPGA 配置电路设计 | 第35-36页 |
| ·FPGA 时钟及电源设计 | 第36-37页 |
| ·电源模块设计 | 第37-38页 |
| ·PCB 设计 | 第38-40页 |
| 第4章 探测系统的逻辑设计 | 第40-65页 |
| ·开发工具及模块划分 | 第40-43页 |
| ·FPGA 开发工具简介 | 第40-41页 |
| ·模块划分 | 第41-43页 |
| ·驱动模块设计 | 第43-47页 |
| ·CCD 驱动时序设计 | 第43-45页 |
| ·采样时序设计 | 第45-47页 |
| ·模拟前端控制接口设计 | 第47-50页 |
| ·接口读写时序设计 | 第48-50页 |
| ·模拟前端状态更新 | 第50页 |
| ·数据存储和处理模块设计 | 第50-55页 |
| ·数据存储和累加的设计 | 第51-52页 |
| ·Savitzky-Golay 平滑滤波器的设计 | 第52-54页 |
| ·处理后的数据输出操作 | 第54-55页 |
| ·USB 通讯模块设计 | 第55-59页 |
| ·CH375 的读写时序设计及命令码 | 第55-56页 |
| ·CH375 初始化设计 | 第56-57页 |
| ·数据接收和传送的设计 | 第57-59页 |
| ·控制模块设计 | 第59-64页 |
| ·自适应调节模块的设计 | 第59-62页 |
| ·数据上传控制 | 第62-63页 |
| ·接收上位机指令 | 第63-64页 |
| ·逻辑实现 | 第64-65页 |
| 第5章 微型光谱仪的应用程序及系统调试 | 第65-72页 |
| ·应用程序 | 第65-66页 |
| ·应用程序开发 | 第65-66页 |
| ·波长标定 | 第66页 |
| ·系统调试 | 第66-72页 |
| ·调试工具 | 第66-68页 |
| ·调试过程及结果 | 第68-72页 |
| 结论 | 第72-74页 |
| 参考文献 | 第74-77页 |
| 致谢 | 第77-78页 |
| 附录A 攻读学位期间所发表的学术论文 | 第78-79页 |
| 附录B 探测系统的实物图 | 第79-80页 |
| 附录C 平滑滤波代码 | 第80-83页 |
| 附录D 顶层模块综合结果 | 第83页 |
