基于usb2.0的ccd信號(hào)數(shù)據(jù)采集與傳輸系統(tǒng)研究

1、中圖分類(lèi)號(hào)：0450TN710UDC：620訶I舌解■刪粵(I砷密級(jí)：學(xué)校代碼：碩士學(xué)位論文(學(xué)歷碩士)乃＼弭二^／I10094基于USB2O的CCD信號(hào)數(shù)據(jù)采集與傳輸系統(tǒng)研究TheResearchofCCDSignalDataAcquisitionandTransmissionSystemBasedonUSB20作者姓名：指導(dǎo)教師：學(xué)科專(zhuān)業(yè)名稱(chēng)：研究方向：論文開(kāi)題日期：景瑞元宋學(xué)君教授無(wú)線(xiàn)電物理現(xiàn)代電子技術(shù)2013年09月10日h事尤

2、乒厶0●摘要USB接口有著熱插熱拔、自供電、一口支持多設(shè)備等特點(diǎn)，因此在信號(hào)數(shù)據(jù)采集與傳輸工作中，有其他總線(xiàn)接口無(wú)法取代的優(yōu)勢(shì)。本文研究設(shè)計(jì)的基于USB20的CCD數(shù)據(jù)采集與傳輸系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)圖像數(shù)據(jù)的采集、處理與傳輸功能。系統(tǒng)主要由USB模塊、CCD模塊和FPGA模塊三部分組成。USB模塊采用Cypress公司EZUSBFX2系列的CY7C0813A芯片為核心電路，主要實(shí)現(xiàn)SlaveFIF0模式的高速數(shù)據(jù)通信；CCD數(shù)據(jù)采集模塊采用CC

3、D電荷耦合器件TCDl705組成核心電路，主要完成光電信號(hào)的轉(zhuǎn)換與采集處理；驅(qū)動(dòng)控制模塊采用現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列FPGA芯片為核心的電路，主要為數(shù)據(jù)采集處理模塊和高速數(shù)據(jù)通信模塊提供時(shí)序驅(qū)動(dòng)信號(hào)和控制信號(hào)。電荷耦合器件CCD有著分辨率高、高靈敏度、寬動(dòng)態(tài)和光譜響應(yīng)范圍、體積小、重量輕等特點(diǎn)，市場(chǎng)容量和前景非?？捎^。本設(shè)計(jì)選用的是線(xiàn)陣CCD芯片TCDl705，其工作時(shí)要求有嚴(yán)格的驅(qū)動(dòng)時(shí)序，可實(shí)現(xiàn)圖像數(shù)據(jù)的采集處理。USB接口具有熱插熱拔、自供

4、電、一口支持多設(shè)備等特點(diǎn)，因此在信號(hào)數(shù)據(jù)采集與傳輸工作中有其他總線(xiàn)接口無(wú)法取代的優(yōu)勢(shì)。但USB協(xié)議復(fù)雜，開(kāi)發(fā)難度大，開(kāi)發(fā)者既需要做底層功能設(shè)備的開(kāi)發(fā)又要滿(mǎn)足協(xié)議要求，還要涉及到主機(jī)應(yīng)用程序和驅(qū)動(dòng)軟件的開(kāi)發(fā)，這對(duì)應(yīng)用USB技術(shù)實(shí)現(xiàn)在信號(hào)數(shù)據(jù)高速傳輸?shù)膽?yīng)用開(kāi)發(fā)技術(shù)人員要求較高。USB芯片選取Cypress公司FX2系列中的CY7C0813A芯片，由其構(gòu)成滿(mǎn)足USB20協(xié)議的SlaveFIFO高速數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，基于USB的SlaveFIFO高