【摘要】： 天文上，在要求時(shí)間分辨率的領(lǐng)域，視頻CCD有一定的應(yīng)用。但隨著研究的深入，視頻CCD系統(tǒng)不可克服的缺點(diǎn)逐漸暴露出來(lái)。云南天文臺(tái)研制的快讀CCD系統(tǒng)，讀出速度達(dá)到10幀／秒，AD深度12位，CCD有效面積全幀時(shí)為1000×1000pixels，為實(shí)現(xiàn)像復(fù)原、高速圖像采集、像質(zhì)檢驗(yàn)、波前探測(cè)等科學(xué)目標(biāo)奠定了硬件基礎(chǔ)。CCD相機(jī)在極短的時(shí)間內(nèi)拍攝大量的圖像，將這些圖像傳輸?shù)接?jì)算機(jī)中，傳輸速率達(dá)到20MBps以上，并對(duì)這些圖像進(jìn)行實(shí)時(shí)的存儲(chǔ)、顯示以及相關(guān)的數(shù)據(jù)預(yù)處理。因此，系統(tǒng)軟件的好壞影響著整個(gè)系統(tǒng)的性能。 文章首先對(duì)快讀CCD系統(tǒng)的各種指標(biāo)進(jìn)行分析，通過(guò)對(duì)各種操作系統(tǒng)的調(diào)研，確定選用微內(nèi)核模塊化結(jié)構(gòu)的QNX實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)在計(jì)算機(jī)上來(lái)實(shí)現(xiàn)高速CCD的可視化軟件系統(tǒng)。文章提出了整個(gè)軟件系統(tǒng)的初步結(jié)構(gòu)框架，并實(shí)現(xiàn)了其中的一部分功能，以后將逐步完善整個(gè)軟件系統(tǒng)。 本文分為五個(gè)部分：第一章介紹了快讀CCD系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)和國(guó)內(nèi)外背景。第二章調(diào)研當(dāng)前流行的操作系統(tǒng)，并通過(guò)相互比較確定選用QNX操作系統(tǒng)來(lái)開(kāi)發(fā)軟件系統(tǒng)，并對(duì)QNX做出簡(jiǎn)單的介紹；同時(shí)，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(duì)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(jí)仲裁技術(shù)編寫(xiě)高速實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)采集驅(qū)動(dòng)程序，通過(guò)DMA數(shù)據(jù)傳輸機(jī)制和動(dòng)態(tài)鏈表實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)存儲(chǔ)和讀取；同時(shí)通過(guò)線程間的通信、同步和互斥機(jī)制使得驅(qū)動(dòng)程序、數(shù)據(jù)存取模塊、圖像實(shí)時(shí)顯示模塊以及數(shù)據(jù)處理模塊之間達(dá)到相互協(xié)調(diào)、同步和實(shí)時(shí)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(gè)模式的工作原理。最后，略述未來(lái)的工作計(jì)劃。
【圖文】：

CCD相機(jī)系統(tǒng)電源圖1一 2CCD系統(tǒng)構(gòu)成電源給CCD控制器和CCD芯片供電，同時(shí)也給致冷堆供電。數(shù)據(jù)采集卡連接CCD相機(jī)和計(jì)算機(jī)，采用的是臺(tái)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(shí)，我們采用并口中的三條線來(lái)實(shí)現(xiàn)串口操作;數(shù)據(jù)采回時(shí)，采用DMA方式。計(jì)算機(jī)以異步的方式向CCD控制器發(fā)送兩條指令，一是曝光時(shí)間，，二是是否開(kāi)窗。曝光時(shí)間針對(duì)我們的應(yīng)用方向，設(shè)有2、4、8、16ms四檔，開(kāi)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(gè)窗口中的圖像。窗口固定開(kāi)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(kāi)發(fā)環(huán)境[l5l QNXMolllenticS為嵌入式開(kāi)發(fā)提供了前所未有的綜合與集成式開(kāi)發(fā)環(huán)境，使用戶(hù)在同一個(gè)環(huán)境里完成從項(xiàng)目創(chuàng)建、性能分析到產(chǎn)品優(yōu)化的全部流程。其特點(diǎn)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(kāi)發(fā)器;(2)源代碼調(diào)試器;(3)內(nèi)存分析器;
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)科學(xué)院研究生院（云南天文臺(tái)）
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2007
【分類(lèi)號(hào)】：P111

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