【摘要】： 天文上，在要求時間分辨率的領域，視頻CCD有一定的應用。但隨著研究的深入，視頻CCD系統(tǒng)不可克服的缺點逐漸暴露出來。云南天文臺研制的快讀CCD系統(tǒng)，讀出速度達到10幀／秒，AD深度12位，CCD有效面積全幀時為1000×1000pixels，為實現(xiàn)像復原、高速圖像采集、像質檢驗、波前探測等科學目標奠定了硬件基礎。CCD相機在極短的時間內拍攝大量的圖像，將這些圖像傳輸?shù)接嬎銠C中，傳輸速率達到20MBps以上，并對這些圖像進行實時的存儲、顯示以及相關的數(shù)據(jù)預處理。因此，系統(tǒng)軟件的好壞影響著整個系統(tǒng)的性能。 文章首先對快讀CCD系統(tǒng)的各種指標進行分析，通過對各種操作系統(tǒng)的調研，確定選用微內核模塊化結構的QNX實時操作系統(tǒng)在計算機上來實現(xiàn)高速CCD的可視化軟件系統(tǒng)。文章提出了整個軟件系統(tǒng)的初步結構框架，并實現(xiàn)了其中的一部分功能，以后將逐步完善整個軟件系統(tǒng)。 本文分為五個部分：第一章介紹了快讀CCD系統(tǒng)的總體設計和國內外背景。第二章調研當前流行的操作系統(tǒng)，并通過相互比較確定選用QNX操作系統(tǒng)來開發(fā)軟件系統(tǒng)，并對QNX做出簡單的介紹；同時，描述數(shù)據(jù)采集卡PCI-7300的工作原理，以及CCD控制器和采集卡的接口。第三章對軟件系統(tǒng)做出了整體的規(guī)劃，在QNX下利用Resource Manager的原理和優(yōu)先級仲裁技術編寫高速實時的數(shù)據(jù)采集驅動程序，通過DMA數(shù)據(jù)傳輸機制和動態(tài)鏈表實現(xiàn)數(shù)據(jù)的實時存儲和讀��；同時通過線程間的通信、同步和互斥機制使得驅動程序、數(shù)據(jù)存取模塊、圖像實時顯示模塊以及數(shù)據(jù)處理模塊之間達到相互協(xié)調、同步和實時的高速高效的工作。第四章展示目前已經(jīng)完成的工作，包括系統(tǒng)的初始化和兩個模式的工作原理。最后，略述未來的工作計劃。
【圖文】：

CCD相機系統(tǒng)電源圖1一 2CCD系統(tǒng)構成電源給CCD控制器和CCD芯片供電，同時也給致冷堆供電。數(shù)據(jù)采集卡連接CCD相機和計算機，采用的是臺灣ADLink公司生產(chǎn)的PCI一7300A高速采集卡，總線寬度為咒位。輸出時，我們采用并口中的三條線來實現(xiàn)串口操作;數(shù)據(jù)采回時，采用DMA方式。計算機以異步的方式向CCD控制器發(fā)送兩條指令，一是曝光時間，，二是是否開窗。曝光時間針對我們的應用方向，設有2、4、8、16ms四檔，開窗參數(shù)決定CCD是按1000xl000像素全幀采集還是按100x100象素的方式只采集一個窗口中的圖像。窗口固定開在CCD芯片輸出放大器附近looxroo象素的位置。綜上所述

聆聆癮黔一廠一篇二儡井一盆一下更曰曰 }}}}}陌陌娜一----------------一翱 翱圖2一 3IDE開發(fā)環(huán)境[l5l QNXMolllenticS為嵌入式開發(fā)提供了前所未有的綜合與集成式開發(fā)環(huán)境，使用戶在同一個環(huán)境里完成從項目創(chuàng)建、性能分析到產(chǎn)品優(yōu)化的全部流程。其特點是:1.直觀易用的集成環(huán)境;2.高度綜合的工具包;(1)e，e++，EmbeddedC++及Java代碼開發(fā)器;(2)源代碼調試器;(3)內存分析器;
【學位授予單位】：中國科學院研究生院（云南天文臺）
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2007
【分類號】：P111

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本文編號：2661618