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" 基于USB的线阵CCD图像采集系统是一种在科学研究和工业应用中广泛使用的图像处理技术。线阵CCD（Charge-Coupled Device）作为图像传感器，因其高精度和优良的性能，在遥感、精密测量、图像识别、图文传真和工业检测等领域扮演着重要角色。随着信息技术的进步，基于USB2.0的图像采集系统因其高速传输和灵活应用的优势，成为图像采集技术的一个重要方向。 该硕士学位论文由闫成彦撰写，研究重点在于设计一个基于USB接口的线阵CCD图像采集系统。系统的核心控制器采用Xilinx公司的FPGA，它负责协调各个模块的工作，包括线阵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。图像数据通过USB总线实时传输至个人计算机（PC），并由专门的应用程序进行显示和处理。 硬件设计部分，论文选用了东芝的TCD1209D芯片来构建线阵CCD的驱动电路。图像数字转换器采用具有相关双采样技术的XRD98L59，它将CCD输出的模拟视频信号转化为数字信号。USB控制器采用CY7C68013，支持USB2.0传输协议，实现与PC的高速通信。FPGA核心控制器XC3S200及其外围电路则是整个系统的关键，负责协调各个硬件模块的运作。 在软件层面，设计工作主要使用Verilog HDL硬件描述语言，通过Xilinx的ISE8.2软件开发平台实现。这包括线阵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接口方式的时序设计。同时，论文还详细探讨了USB的固件程序、USB驱动程序和Windows应用程序的开发。 经过严格调试，实验结果显示该设计方案是可行的。设计的图像采集系统能实时显示和存储由CCD传感器采集到的图像，满足了基本的图像处理需求。 关键词：线阵CCD，USB，FPGA，图像采集，基于USB的线阵CCD图像采集系统 这篇论文的研究成果不仅深入探讨了USB接口在图像采集系统中的应用，而且提供了实际设计和实现的例子，对于理解USB2.0接口在高速图像处理中的作用，以及如何结合FPGA和线阵CCD实现高效图像采集具有重要的参考价值。