USB2.0接口在多通道图像采集系统中的应用研究

"采用USB2.0接口的图像采集系统设计" 这篇硕士论文主要探讨了基于USB2.0接口的图像采集系统的设计，旨在解决传统计算机接口在图像数据传输中存在的问题，如成本高、使用不便等。作者程玉龙在光学工程领域，由导师袁祥辉指导，于2007年完成了这项研究。 论文首先概述了常见的计算机接口类型，如串口、并口、PCI等，强调了USB2.0接口的优势，如高速传输（高达480Mbps）、低系统资源占用、易扩展性和低成本。USB2.0协议的详细介绍包括其架构、技术细节，如全速、高速模式、数据传输方式（控制传输、批量传输、中断传输和ISOCHRONOUS传输）以及设备类别的定义。 图像采集系统的设计中，上位机负责提供人机交互界面和处理用户指令。通过USB2.0接口控制芯片（如Cy7C68013）来接收和响应来自上位机的命令，设置采集板的工作模式。CPLD（复杂可编程逻辑器件）与CMOS图像传感器（如OV7620）协同工作，根据传感器的时序存储图像数据到SRAM中。接着，DSP（数字信号处理器）读取SRAM中的图像数据，通过HPI（高速并行接口）和GPIF（通用接口总线）与主控芯片通信，将图像数据传输至上位机进行存储和显示。 硬件设计方面，论文涵盖了电路设计、芯片选择、CPLD内部逻辑设计和PCB布局。CMOS图像传感器OV7620的性能和应用也得到了讨论，特别是USB2.0接口控制芯片CY7C68013的选择标准。软件系统部分则涉及上位机应用程序、Windows下的USB2.0驱动程序、固件和DSP程序的开发，其中对CY7C68013的固件架构、端点配置和GPIF接口波形设计进行了深入分析。 论文的主要成果包括设计了USB2.0接口的图像采集系统电路，完成了硬件PCB设计与安装，实现了CPLD逻辑设计及仿真，以及USB2.0固件、DSP程序、设备驱动程序和应用程序的开发，并进行了初步的调试工作。 关键词：USB2.0 | Cy7C68013 | GPIF | 图像采集 | 数据采集