USB接口线阵CCD图像采集系统设计与实现

"基于USB的线阵CCD图像采集系统，由大连理工大学的闫成彦撰写，孟华指导，属于测试计量技术及仪器专业的硕士论文，发表于2009年12月1日。该系统利用NI技术，通过USB接口与FPGA相结合，设计了一种高速、灵活的图像采集方案。" 在图像采集技术领域，CCD（Charge-Coupled Device）图像传感器因其优异的性能被广泛应用于各种场景，如遥感成像、精密测量、景物识别、图文传真和工业检测控制等。随着信息技术的进步，CCD图像采集系统的技术也在不断发展。本文针对这一背景，提出了一种基于USB接口的线阵CCD图像采集系统设计。 该系统的核心是FPGA（Field-Programmable Gate Array），它负责控制整个系统的工作流程，包括CCD驱动模块、图像数字转换器驱动模块、FIFO控制模块以及USB接口控制模块。具体实现上，选择了东芝公司的TCDl209D芯片来构建线阵CCD硬件驱动电路，而视频信号的AD转换则采用了具备相关双采样技术的XRD98L59图像数字转换器。USB传输部分则依赖于 Cypress公司的CY7C68013 USB控制器，以支持USB 2.0传输协议。FPGA核心控制器采用Xilinx公司的XC3S200，并配以相应的外围电路。 在软件层面，利用Xilinx的ISE8.2开发平台，使用Verilog HDL硬件描述语言设计了CCD驱动时序、图像数字转换器驱动时序以及USB控制芯片的Slave FIFO接口时序。此外，论文还详细讨论了USB固件程序、USB驱动程序以及Windows应用程序的设计。 经过调试验证，该系统能够成功实现对线阵CCD采集到的图像进行实时显示和存储等功能，证明了设计的可行性。关键词涵盖了线阵CCD、USB、FPGA以及图像采集，表明此系统着重解决了基于USB的高速图像数据传输和处理问题，对于提升图像采集系统的效率和灵活性具有重要意义。 总结来说，这篇硕士论文详细阐述了一种基于USB接口的线阵CCD图像采集系统的设计与实现，涉及了硬件选择、FPGA编程、软件开发等多个关键环节，为相关领域的研究和应用提供了有价值的参考。