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《基于USB20的線陣CCD數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、摘要在實(shí)際數(shù)據(jù)采集項(xiàng)目中，由于數(shù)據(jù)量比較龐大，并且需要進(jìn)行實(shí)時(shí)采集，這就需要一套可靠的數(shù)據(jù)采集與傳輸系統(tǒng)。隨著對(duì)采集速率的要求日益增高，傳統(tǒng)的基于PCI等計(jì)算機(jī)總線的數(shù)據(jù)采集技術(shù)由于受系統(tǒng)可靠性等閃素的限制，已經(jīng)達(dá)到了性能的瓶頸。本文討論了一種基于USB2．0和CPLD的線陣CCD數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)方法。本數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采用CPLD作為主控制器，它控制模擬信號(hào)的A／D轉(zhuǎn)換、在RAM中存儲(chǔ)轉(zhuǎn)化后的數(shù)字信號(hào)，然后將采集的數(shù)據(jù)送入U(xiǎn)SB接口。最后經(jīng)USB將數(shù)據(jù)讀入計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)和處理。論文首先簡(jiǎn)述了USB協(xié)議，包括體系結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)流模型、總線枚舉、USB
2、事物處理、傳輸類型等；然后介紹了電荷耦合器件的基本原理和本系統(tǒng)采用的線陣CCDTCDl500C的基本結(jié)構(gòu)和性能特點(diǎn)，然后給出了基于USB2．0的數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，包括硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)兩部分。在硬件設(shè)計(jì)部分，先討論了基于USB2．0接口芯片CY7C68013的USB接口的硬件設(shè)計(jì)，然后給出了CPLD部分和AD轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)方案。在軟件設(shè)計(jì)部分，介紹了FX2的固件框架，詳細(xì)討論了USB接uGPIF接u模式的同件設(shè)計(jì)，接著討論了主機(jī)應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)和USB驅(qū)動(dòng)程序的使用。最后將系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了對(duì)系統(tǒng)調(diào)試與性能測(cè)試。研制開發(fā)
3、的線陣CCD數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)不儀可以應(yīng)用于普通的數(shù)據(jù)采集，還可以用于工業(yè)生產(chǎn)中如等離子電視玻璃基板的電極缺陷檢查等眾多領(lǐng)域。關(guān)鍵詞：USB2．0線陣CCD數(shù)據(jù)采集固件GPIF東南大學(xué)碩士學(xué)位論文AbstractIndataacquisitionandtransmissionsystem,theamountofdataisalwayslargeandthesystemalwaysneedsreal—timedataacquisition．Therefore，thesystemofdataacquisitionandtransmissionmustbes
4、tronglyreliable．Asthedemandingrequestofhi【ghspeedofdataacquisition，traditionaldataacquisitiontechnologybasedonPCIislimitedbystabilityofsystem．Theircapabilitycomestotheboaleneck．AdataacquisitionandtransmissionsystemoflinearCCDbasedonUSB2．0andCPLDisdiscussedinthepaper．Thedataac
5、quisitionsystemUSeSCPLDasthemaincontroller．whichcontrols們convertertoconvertanalogsignaltodigitalsignal．makesR聲MtoreceivedigitalsignalfromA／DconverterandtransferdigitaldatatointerfaceUSB．ComputerreadsthedatathroughUSBinterfaceandwillprocess也edatafarther．Inthepaper,theUSB2．0pro
6、tocolisintroduced，includingsystemframework，datastreammodel，busenumeration．USBtransactionprocessingandtransmissiontypes．Then，thedesigngivestheprincipleofCCDandthesensorTCD1500Cwhichisusedinthesystem．Furthermore，thewholedesignofdataacquisitionandtransmissionsystemisputforward，w
7、hichincludesthehardwarepartandthesoftwarepart．Inthehardwarepart，thedesigninclude也eUSB2．0chipCY7C68013，CPLDpartandADconverterpart．Inthesoftwarepart．thepaperintroducesthefirmwareframeworkofFX2andgivesthefirmwaredesignofGPIFmodeofUSB．ThenthedesignofPCapplicationandtheusingofUSBd
8、riverarediscussed．Finally,thehardwareandsoftwarealeintegratedandthes
