基于usb2.0的ccd信號數據采集與傳輸系統(tǒng)研究

1、中圖分類號：0450TN710UDC：620訶I舌解■刪粵(I砷密級：學校代碼：碩士學位論文(學歷碩士)乃＼弭二^／I10094基于USB2O的CCD信號數據采集與傳輸系統(tǒng)研究TheResearchofCCDSignalDataAcquisitionandTransmissionSystemBasedonUSB20作者姓名：指導教師：學科專業(yè)名稱：研究方向：論文開題日期：景瑞元宋學君教授無線電物理現(xiàn)代電子技術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、一口支持多設備等特點，因此在信號數據采集與傳輸工作中，有其他總線接口無法取代的優(yōu)勢。本文研究設計的基于USB20的CCD數據采集與傳輸系統(tǒng)主要實現(xiàn)圖像數據的采集、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，主要實現(xiàn)SlaveFIF0模式的高速數據通信；CCD數據采集模塊采用CC

3、D電荷耦合器件TCDl705組成核心電路，主要完成光電信號的轉換與采集處理；驅動控制模塊采用現(xiàn)場可編程門陣列FPGA芯片為核心的電路，主要為數據采集處理模塊和高速數據通信模塊提供時序驅動信號和控制信號。電荷耦合器件CCD有著分辨率高、高靈敏度、寬動態(tài)和光譜響應范圍、體積小、重量輕等特點，市場容量和前景非?？捎^。本設計選用的是線陣CCD芯片TCDl705，其工作時要求有嚴格的驅動時序，可實現(xiàn)圖像數據的采集處理。USB接口具有熱插熱拔、自供

4、電、一口支持多設備等特點，因此在信號數據采集與傳輸工作中有其他總線接口無法取代的優(yōu)勢。但USB協(xié)議復雜，開發(fā)難度大，開發(fā)者既需要做底層功能設備的開發(fā)又要滿足協(xié)議要求，還要涉及到主機應用程序和驅動軟件的開發(fā)，這對應用USB技術實現(xiàn)在信號數據高速傳輸的應用開發(fā)技術人員要求較高。USB芯片選取Cypress公司FX2系列中的CY7C0813A芯片，由其構成滿足USB20協(xié)議的SlaveFIFO高速數據傳輸系統(tǒng)，基于USB的SlaveFIFO高