[發(fā)明專(zhuān)利]一種256×256元MOS薄膜電阻陣驅(qū)動(dòng)裝置及驅(qū)動(dòng)工作方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611069530.7
• 申請(qǐng)日: 2016-11-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106780371A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-05-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫力;馮阿荀;孫鵬;黃勇
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 西安天圓光電科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G06T5/00
• 分類(lèi)號(hào): G06T5/00;G06T3/00;G06F13/38
• 代理公司: 陜西增瑞律師事務(wù)所61219
• 代理人: 孫衛(wèi)增

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于熱成像技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種256×256元MOS薄膜電阻陣驅(qū)動(dòng)裝置及驅(qū)動(dòng)工作方法。

背景技術(shù)

薄膜電阻陣是一種可以產(chǎn)生熱圖像的高精度、大規(guī)模集成的專(zhuān)用電子器件。它一般與光學(xué)系統(tǒng)、電子驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、圖像計(jì)算機(jī)生成系統(tǒng)和機(jī)械系統(tǒng)等一同構(gòu)成一種紅外場(chǎng)景產(chǎn)生系統(tǒng)。該系統(tǒng)是硬件在回路仿真系統(tǒng)的一個(gè)重要組成子系統(tǒng)，主要應(yīng)用于紅外成像系統(tǒng)的測(cè)試和仿真中，如導(dǎo)彈位標(biāo)器、紅外成像告警器和紅外成像觀(guān)測(cè)器等。目前，國(guó)外對(duì)該器件的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和使用進(jìn)行了深入地研究，如美國(guó)的Honeywell和SBIR公司均有相關(guān)產(chǎn)品見(jiàn)諸于公開(kāi)報(bào)道。美國(guó)軍方已經(jīng)成功的建設(shè)了數(shù)個(gè)以薄膜電阻陣為核心部件的紅外場(chǎng)景產(chǎn)生系統(tǒng)，并投入到多種類(lèi)型的紅外成像制導(dǎo)武器系統(tǒng)的測(cè)試、仿真和評(píng)估。

薄膜電阻陣用途的特殊性，使得國(guó)外對(duì)我國(guó)在該領(lǐng)域內(nèi)的主要技術(shù)進(jìn)行封鎖，如芯片制備技術(shù)、驅(qū)動(dòng)技術(shù)等。目前我國(guó)已經(jīng)開(kāi)發(fā)出第二代的薄膜電阻陣芯片制備技術(shù)，并且基于該自主的專(zhuān)有技術(shù)生產(chǎn)出了薄膜電阻陣芯片。由于薄膜電阻陣的邏輯驅(qū)動(dòng)與電氣接口不同于普通的CRT或液晶的驅(qū)動(dòng)顯示接口，因此為了使得薄膜電阻陣芯片正常工作、顯示熱圖像，必須要有一套專(zhuān)用裝置對(duì)其驅(qū)動(dòng)。現(xiàn)有的128*128元電阻陣驅(qū)動(dòng)裝置分辨率較低，不能適用于256*256元MOS薄膜電阻。因此，本發(fā)明提出一種用于驅(qū)動(dòng)256×256元MOS薄膜電阻陣工作的專(zhuān)用裝置。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種方便安裝使用、實(shí)時(shí)性、可靠性和準(zhǔn)確性高及能用于多種試驗(yàn)的256×256元MOS薄膜電阻陣驅(qū)動(dòng)裝置。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是，一種256×256元MOS薄膜電阻陣驅(qū)動(dòng)裝置，包括依次信號(hào)連接的圖像數(shù)據(jù)處理及發(fā)送板、圖像數(shù)據(jù)接收及驅(qū)動(dòng)邏輯板和多路高速同步D/A陣列板，圖像數(shù)據(jù)處理及發(fā)送板與圖像數(shù)據(jù)接收及驅(qū)動(dòng)邏輯板和多路高速同步D/A陣列板分開(kāi)放置，圖像數(shù)據(jù)處理及發(fā)送板用于與圖像計(jì)算機(jī)總線(xiàn)或者接口相連接；多路高速同步D/A陣列板和圖像數(shù)據(jù)接收及驅(qū)動(dòng)邏輯板均還用于與薄膜電阻陣相連接。

該圖像數(shù)據(jù)處理及發(fā)送板用于接收?qǐng)D像計(jì)算機(jī)發(fā)送的待驅(qū)動(dòng)的輻射亮度圖像數(shù)據(jù)并緩沖，將緩沖后的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行非均勻和非線(xiàn)性校正，然后將校正后的圖像數(shù)據(jù)的進(jìn)行驅(qū)動(dòng)格式轉(zhuǎn)換，并傳輸驅(qū)動(dòng)格式轉(zhuǎn)換后的圖像數(shù)據(jù)。

該圖像數(shù)據(jù)接收及驅(qū)動(dòng)邏輯板用于接收?qǐng)D像數(shù)據(jù)處理及發(fā)送板發(fā)送的圖像數(shù)據(jù)并緩沖，產(chǎn)生控制D/A陣列所需的驅(qū)動(dòng)邏輯信號(hào)，并將該驅(qū)動(dòng)邏輯信號(hào)與圖像數(shù)據(jù)同步傳輸給多路高速同步D/A陣列板；還用于：根據(jù)薄膜電阻陣的驅(qū)動(dòng)邏輯時(shí)序要求，產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)薄膜電阻陣所需的時(shí)序邏輯信號(hào)。

該多路高速同步D/A陣列板用于接收?qǐng)D像數(shù)據(jù)接收及驅(qū)動(dòng)邏輯板發(fā)送的驅(qū)動(dòng)邏輯信號(hào)和圖像數(shù)據(jù)，驅(qū)動(dòng)多路D/A陣列同步工作，將圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為驅(qū)動(dòng)薄膜電阻陣顯示的電壓信號(hào)，并傳輸至薄膜電阻陣。

進(jìn)一步地，該圖像數(shù)據(jù)處理及發(fā)送板包括依次相連接的第一存儲(chǔ)器、非均勻性和非線(xiàn)性校正電路、格式轉(zhuǎn)換電路和高速通信發(fā)送接口；第一存儲(chǔ)器用于與計(jì)算機(jī)總線(xiàn)或者接口相連接，進(jìn)行數(shù)據(jù)緩沖。

進(jìn)一步地，該圖像數(shù)據(jù)處理及發(fā)送板設(shè)置于圖像計(jì)算機(jī)內(nèi)或者與圖像計(jì)算機(jī)并列放置，圖像數(shù)據(jù)接收及驅(qū)動(dòng)邏輯板和多路高速同步D/A陣列板并列放置于同一空間內(nèi)。

進(jìn)一步地，該非均勻性和非線(xiàn)性校正電路包括依次相連接的第一FPGA芯片、兩個(gè)雙端口RAM和第二FPGA芯片，兩個(gè)雙端口RAM并列設(shè)置，且分別獨(dú)立與第一FPGA芯片和第二FPGA芯片相連接；第一FPGA芯片用于完成圖像的非均勻性和非線(xiàn)性校正，并將校正后的數(shù)據(jù)交替寫(xiě)入兩個(gè)雙端口RAM中，第二FPGA芯片從兩個(gè)雙端口RAM中交替讀取數(shù)據(jù)，并進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換，然后將轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)通過(guò)光纖高速通信接口發(fā)送給圖像數(shù)據(jù)接收及驅(qū)動(dòng)邏輯板。

進(jìn)一步地，該圖像數(shù)據(jù)接收及驅(qū)動(dòng)邏輯板包括依次相連接的高速通信接收接口、第二存儲(chǔ)器、邏輯產(chǎn)生及D/A控制邏輯電路和邏輯電平轉(zhuǎn)換電路；邏輯產(chǎn)生及D/A控制邏輯電路的通道不少于32路；邏輯產(chǎn)生及D/A控制邏輯電路用于產(chǎn)生D/A陣列控制信號(hào)；邏輯電平轉(zhuǎn)換電路用于產(chǎn)生薄膜電阻陣邏輯驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)；高速通信接收接口與高速通信發(fā)送接口相連接。

進(jìn)一步地，該邏輯產(chǎn)生及D/A控制邏輯電路包括設(shè)置于圖像數(shù)據(jù)接收及驅(qū)動(dòng)邏輯板上的第三FPGA芯片，第三FPGA芯片用于從第二存儲(chǔ)器中提取圖像數(shù)據(jù)，產(chǎn)生D/A陣列控制信號(hào)，并將該控制信號(hào)與圖像數(shù)據(jù)同步送給D/A陣列，同時(shí)產(chǎn)生薄膜電阻陣的邏輯驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)。