3。1。2 FPGA 选型 9

3。2 其他芯片选型 9

3。2。1 CCD 选型 10

3。2。2 ADC 选型 10

3。2。3 电源管理芯片选型 12

3。3 前端采集部分电路设计 12

3。3。1 TCD1304DG 外围电路设计 12

3。3。2 AD8011 减法器设计 13

3。3。3 AD9822 模数转换电路设计 13

3。3。4 电源管理电路设计 14

3。4 数据处理部分电路设计 15

3。4。1 STM32 核心电路设计 15

3。4。2 串口转 USB 电路设计 16

3。4。3 FPGA 核心电路设计 16

3。4。4 SDRAM 电路设计 17

3。4。5 EPCS16 电路设计 18

3。4。6 电源管理电路设计 19

3。5 PCB 电路板的设计 19

3。5。1 Altium Designer 软件介绍 20

3。5。2 数据采集电路板设计 20

3。5。3 数据处理电路板设计 22

第四章 系统软件设计 23

4。1 FPGA 程序设计 23

4。1。1 TCD1304DG 驱动时序设计 23

4。1。2 AD9822 串行口驱动时序设计 24

4。1。3 AD9822 采样驱动时序设计 25

4。1。4 FIFO 功能配置与驱动时序设计 26

4。1。5 FPGA 与 STM32 通信程序设计 28

4。1。6 FPGA 程序配置方式切换 28

4。2 STM32 程序设计 28

4。2。1 LED 及按键驱动程序设计 30

4。2。2 LCD12864 驱动程序设计 30

4。2。3 串口通信驱动程序设计 31

4。2。4 STM32 与 FPGA 通信程序设计 31

4。2。5 中断数据读取程序设计 31

4。2。6 串口示波器程序设计 32

4。2。7 STM32 程序启动模式及下载调试说明 33

第五章 实验室测试结果与分析 34

5。1 实验测试与数据记录 34

5。1。1 原始的 CCD 输出图像 34

5。1。2 经过处理过的图像 34

5。2 数据分析与实验总结 36

5。2。1 实验数据整理与分析 36

5。2。2 问题分析与总结 37

结 论 38

致 谢 39

参考文献 40

附录一：实物图