物体使弹簧产生的形变，通过传动装置，平面镜会转动一个角度 ，激光器产生的激光照射在平面镜上不同的位置产生不同的反射光线。通过透镜聚集到CCD上。CCD产生的电信号是视频信号，需要对它进行预处理。由于信号比较小，首先要进行放大，然后还需要进行抗混叠滤波。
信号经过预处理后，还不能被DSP所接受。需要把信号进行A/D数据转换，在A/D转换时采用TI公司的A/D芯片TLC5510,它是一种高速A/D转换器。A/D转换是在DSP的控制下进行的。TLC5510的工作特点是：当采样时钟为高电平时，A/D转换器处于跟踪状态；时钟下降沿时，输入信号被保持，A/D转换器进入转换状态，转换数据延迟2.5个时钟周期后在时钟上升沿输出。这样对于A/D采样，每一个时钟到来时就会有采样数据输出。因此TLC5510除了数据线外，就包含一个输出允许（）接口信号。对于一个数据采样系统关键的是地址产生电路和采样时钟产生电路，传统的采样大多是借助于逻辑芯片来分别实现这两部分电路。而这里引入软件采样的概念，即利用软件编程的方法来分别产生A/D采样所需的时钟脉冲和地址信号。控制采样的指令如下：

LD 起始地址，A
RPT 每行采样点数
WRITA Smem
本系统采用TMS320C5409为核心的数据处理系统。TMS320C5409是16bit定点DSP，它使用改进的哈佛结构，具有专用的硬件逻辑的CPU、片内存储器、片内外围设备以及一个高度专业化的指令集。在运算过程中，DSP以中断方式读取A/D采样结果。整个系统是CCD传感器光采样与A/D数据采集、DSP数据处理三级流水线结构。所采用的CCD有效光敏元数为2048，驱动时钟选为1MHz，CCD光积分周期T至少需要2。084ms。CCD是串行输出，DSP是成组使用数据，所以要设置数据缓冲区存放AD采样数据。数据存储器中要划出两块缓冲区分别进行数据采样与处理，缓冲区的切换通过软件实现，即当其中一块进行AD采样，同时另一块对前一时刻的AD转换数据进行数据处理。

四、数据处理
在数据处理中，CCD传感器分奇偶场输出电信号，首先将它存到先入先出（FIFO）缓冲器，DSP从FIFO中取数字信号时，就可以实现数据的实时处理。一个目标通常覆盖了连续几行上的像元，每个目标在覆盖行上的起始位置和连续几个像元处的强度值已存在FIFO中。实时算法每次只需FIFO中连续两行的目标信号，比较当前行和前一行上目标起始位置和终止位置，即可确定一个目标的构成是刚开始还是在继续或是已完成，直到所有行数据处理完毕，这样所有目标像点的坐标就计算出来了。算法流程图如图3所示。它们的重心坐标公式如下：

图3 算法流程图

Xc，Yc为二维重心坐标；Xi，Yi为第i个像元的序号；Vi为第i个像元对应的信号幅值。
DSP采用重心算法对目标位置y′进行计算时，AD采样选用8bit的AD芯片，系统检测精度可达到1μm以下。可见系统误差非常小，测量很准确。

五、总结
本系统硬件简单，功能强大，接口方便。高速的A/D转换器的采样速率也很容易用软件来控制，DSP系统运行速度高、编程很灵活、稳定性好、可重复性好、集成也方便，特别是所采用的重心算法，具有算法简单，运算速度快等优点。本系统不仅可以应用于测量桥梁载重，而且还可应用于测量运动物体（煤车、火车等），具有较高的测量精度和实时性。