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《重庆大学》 2007年
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采用USB2.0接口的图像采集系统设计

程玉龙  
【摘要】: 图像采集主要是研究图像信息的获取、传输及存储,是图像处理技术的基础。目前的图像采集设备大都要通过计算机接口将图像数据传输到计算机中,借助计算机的高运算速度和大存储容量完成图像采集工作。传统的计算机接口在处理图像数据传输时存在成本高、使用不便等问题,针对这种情况,本论文提出一种采用USB2.0接口技术的图像采集系统方案。 论文首先简要介绍了常见的计算机接口类型,并总结和分析了这些接口的性能。其中USB2.0接口具有传输速率高、占用系统资源少、易于扩展、廉价、使用方便等优点,是目前广泛应用于数据传输的计算机接口之一。论文对USB2.0协议的体系结构和特点进行了介绍,包括基本概念、技术细节、数据传输方式、应用设备等等。 论文提出的图像采集系统方案是上位计算机提供人机界面,处理用户命令。使用USB2.0接口控制芯片作为采集板的主控芯片,接收来自上位计算机的控制命令并设置采集板的工作方式。使用CPLD配合CMOS图像传感器的时序,将图像数据存储到SRAM中。然后使用DSP读取SRAM中的图像数据,通过HPI接口和主控芯片的GPIF接口通信,将图像数据传送到上位计算机中存储并显示。论文介绍了实现上述方案的原理图及电路设计、芯片选型、CPLD内部逻辑设计以及PCB设计等硬件平台的构建,CMOS图像传感器OV7620的性能及其开发应用,重点讨论了USB2.0接口控制芯片的选型原则。同时也讨论了整个图像采集的软件系统,包括上位计算机用户应用程序、Windows操作系统下USB2.0设备驱动程序、USB2.0接口控制芯片固件及DSP芯片程序等软件的设计与开发,其中重点对USB2.0接口控制芯片CY7C68013的固件架构、端点设置、GPIF接口波形设计等进行了深入讨论。 论文主要完成的工作有:设计了采用USB2.0接口的图像采集系统的电路;完成了图像采集板硬件的PCB设计、安装;CPLD逻辑设计及仿真;USB2.0固件、DSP程序、设备驱动程序及应用程序的开发工作,并进行了部分调试。
【学位授予单位】:重庆大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TP391.41;TP334.7

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