跟着科学技能的不断发展，办公自动化的水平也越来越高，复印机已经成为办公室作业中不行短少的设备之一。复印机是一种高度智能化的机电一体化办公设备，具有杂乱的电子线路和精细的机械和光学体系。
数码复印机首要靠其间的CCD(电荷耦合器件)单元、A／D改换单元和图画处理单元把原稿的印象改变成数字量的办法进行图画处理，再送给后边的显影部分，最终在稿纸上把原稿复印出来。本文对数码复印机的READ SECTION(读入单元)进行研究，首要包括曝光部分、CCD成像部分、A／D改换部分、图画处理部分和图画传输部分。体系信号传送进程见图1(信号传送示意图)。
1 体系组成
数码复印机扫描成像单元首要有以下几部分组成：
a) 选用高速的线阵图画传感器TCD1707D，并选用了TB62801F作为TCD1707D的时钟驱动；
b) 选用高集成度的EPM7128SLC84发生体系所需的驱动和操控时序逻辑；
c) 选用内部采样坚持的8位高速并行输出A／D芯片(TLC5510)；
d) 选用SanKen公司的高性能SLA7026m作为两相步进电机的驱动；
e) 图画处理板首要由TI公司的高性价比DSP芯片TMS32C5402和CPLD(杂乱可编程逻辑器件)组成，完结整个体系的时钟驱动协谐和对数据进行简略的处理；
f) 图画处理板和计算机之间选用USB2.0进行数据通讯，以满意高速CCD数据的传输。
2 体系硬件电路规划
2.1 TCD1707D的驱动
线阵CCD广泛使用于工业、军事、民用职业。CCD驱动的规划是CCD使用的关键问题之一。以往常常选用的驱动办法包括直接数字驱动办法、EPROM驱动办法、%&&&&&%驱动办法和单片机驱动办法。前3种办法根本侧重硬件的完结，调试困难，灵敏性较差；然后一种办法虽编程灵敏，但存在资源糟蹋较多、频率较低的欠缺。使用CPLD规划电子电路体系的最大长处是节约PCB(印制电路板)面积，而且电路规划完结今后，假如想更改逻辑规划，不用更改任何硬件电路，只需将CPLD内部的逻辑从头编程即可，因而十分合适CCD驱动电路的规划、制作、调试和近一步开发和晋级。
TCD1707D的驱动脉冲时序如图2所示。
其间包括搬运脉冲SH，移位脉冲φ1E、0、φ2E、0、φ2B，复位脉冲RS，钳位脉冲CP。因为其间的移位脉冲φ1E、0是相同的，φ2E、0、φ2B是相同的，所以为了简化规划，选用了1片日本TOSHIBA公司的线阵CCD的时钟驱动芯片TB62801F芯片。
TB62801F芯片是一款专门为线阵CCD开发的时钟分配驱动芯片。它支撑电平翻转输出，去除了电平穿插操控的需求，而且还包括对主时钟的1to4时钟分配和4 bit的操控信号缓冲。图3是TB62801F与TCD1707D的衔接原理图。
CPLD发生的时钟驱动接到TB62801F的输人引脚然后驱动CCD芯片的图画收集。
EPM7128SLC84用MAX+PLUSⅡ开发体系完结编程。本规划选用MAX+PLUSⅡ10.2 BASELINE版，它可以完结对电路规划的功能剖析、时序剖析及各种文本及图形输入，并能将规划成果装载到芯片中。MAX+PLUSⅡ软件的规划输入办法有多种，本文的规划选用层次规划输入办法。因这种办法可包括几种不同格局树立的规划文件，例如原理图规划输入、VHDL规划输入、波形规划输入和EDIF网表输入等。而且MAX+PLUS在一个规划方案中支撑多级层次，这种灵敏性使规划者可以选用最合适于规划中每个部分的规划办法。
用Waveform Editor仿真出的CCD驱动波形见图4，完全可以满意CCD的驱动。
2.2 A／D转化电路规划
TCD1707D传感器输出信号OS有特色：负极性信号；包括有周期性的复位脉冲串扰；有用信号幅值较小。
CCD输出信号的上述特色决议了它不能直接送入A／D转化器，有必要先从硬件上对其进行一系列的预处理，消除信号中的驱动脉冲(首要是复位脉冲)及噪声等所形成的搅扰，因而需将信号进行前置反向、滤涉及扩大。在电路规划中，选用运算扩大器进行反向、扩大，并在运算扩大器的输出端接一级RC滤波器滤除噪声。
通过上述处理的信号就可以送入A／D转化器进行数字化处理。在该体系规划中，选用8位、高速、并行、半闪速结构A／D转化器-TLC5510芯片完结A／D转化作业。TLC5510是美国TI公司的一种选用CMOS工艺制作的8位高阻抗并行A／D芯片，能供给的最小采样率为20MSPS(百万次采样每秒)。使用A／D转化技能将视频信号转化成与之对应的、可以反映图画灰度改变的数字量，提高了丈量精度和分辨率。当TLC 5510的输出使能有用时，就可以将A／D转化成果送至8位数据线上。在数据存储器写答应及地址有用的前提下，将8位A／D转化成果实时地存入数据存储器中。图5是TLC5510的外围电路。
2.3 USB2.0的开发
因为高速图画传感器收集的数据量较大，所以与PC机之间的数据传输要求速度比较高，需求选用高速的总线办法。USB(通用串行总线)足Compaq、IBM等PC大厂商联合开发的一种新式、根据令牌、高速的串行总线规范。要规划USB设备接口，首要需求了解USB协议，在此基础上有针对性地开发USB设备驱动程序。
现在，市场上支撑USB协议的硬件芯片首要有带USB接口的单片机(MCU)和朴实的USB接口芯片两种。带USB接口的单片机如Cypress公司的CY7C63513(低速)、CY7C64013(全速)、CY7C68013(高速)；朴实的USB接口芯片仅处理USB通讯，有必要有一个外部微处理器来进行协议处理和数据交换，典型产品有Philips公司的PDIUSBD11(I2C接口)和PDIUSBD12(并行接口)、ISP1581、NS公司的US-BN9603／9604(并行接口)、NetChip公司的NET2888等。USB接口芯片的首要特色是价格便宜、接口便利、可靠性高，特别合适于产品的改型规划，硬件上仅需对并行总线和中止进行改动，软件则需求添加微处理器的USB中止处理和数据交换程序、PC机的USB接口通讯程序，无需对原有产品体系结构进行很大的改动。该体系选用的便是Cypress公司的CY7C68013。USB2.0的固件编程呵以参照文献[4-5]。
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