基于USB的線陣CCD圖像采集系統(tǒng).pdf

1、隨著信息技術(shù)的發(fā)展，圖像傳感器越來(lái)越多的應(yīng)用在科學(xué)研究和生產(chǎn)生活中，目前使用的主要是CCD圖像傳感器和CMOS圖像傳感器。其中以CCD為采集數(shù)據(jù)源的圖像采集技術(shù)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，作為高性能的光電圖像傳感器以其優(yōu)良的性能廣泛應(yīng)用于遙感成像、高精測(cè)量、景物鑒別、圖文傳真和工業(yè)檢測(cè)控制等領(lǐng)域。
　　 本文在分析當(dāng)前圖像采集系統(tǒng)的前提下，充分利用USB和FPGA的高速、靈活等優(yōu)勢(shì)，提出并設(shè)計(jì)了一種基于USB接口的線陣CCD圖像采集系統(tǒng)。

2、系統(tǒng)以Xilinx公司的FPGA為核心控制器，設(shè)計(jì)了線陣CCD驅(qū)動(dòng)模塊、圖像數(shù)字轉(zhuǎn)換器驅(qū)動(dòng)模塊、FIFO控制模塊、USB接口控制等模塊。采集的圖像數(shù)據(jù)通過(guò)USB總線傳送到PC機(jī)，并利用編寫(xiě)的應(yīng)用程序?qū)崟r(shí)顯示。在圖像采集系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)方面，選用東芝公司的TCD1209D芯片進(jìn)行線陣CCD硬件驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)，利用具有相關(guān)雙采樣技術(shù)的圖像數(shù)字轉(zhuǎn)換器XRD98L59作為CCD輸出視頻信號(hào)的AD轉(zhuǎn)換器，選用支持USB2.0傳輸協(xié)議的USB控制器CY

3、7C68013設(shè)計(jì)了接口電路，以及系統(tǒng)的FPGA核心控制器XC3S200電路及其外圍電路等。在軟件設(shè)計(jì)方面，利用Xilinx公司的ISE8.2軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)采用Verilog HDL硬件描述語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)線陣CCD驅(qū)動(dòng)時(shí)序、圖像數(shù)字轉(zhuǎn)換器驅(qū)動(dòng)時(shí)序、以及Slave FIFO接口方式的USB控制芯片驅(qū)動(dòng)時(shí)序設(shè)計(jì)；對(duì)USB的固件程序、USB驅(qū)動(dòng)程序以及PC機(jī)端的Windows應(yīng)用程序設(shè)計(jì)進(jìn)行了重點(diǎn)的討論。在完成了軟硬件設(shè)計(jì)后，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行嚴(yán)格調(diào)試。實(shí)驗(yàn)