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如何使用USB2.0设计与实现CCD相机系统
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CCD技术是20世纪70年代末投入使用的新型探测技术。由于线性度和饱和度比照相底片好、灵敏度高、易于数字化处理等优点，CCD一问世就被广泛应用于照相摄影、天文观测、空间探测、卫星测地、军事侦查等各个领域。CCD技术在国外发展很快，现在在国内也是相关行业研究的热点之一。而通用串行总线USB具有速度快、支持热拔插及传输线少等优点，因此将USB应用于CCD中可以很好地解决传统数据采集系统的不足，具有实际的应用价值。本文所介绍的这款相机所有的软件、硬件、机械及光学设计完全是由我们自主研发的，经过测试其性能达到了国内领先水平。 本文主要针对CCD相机中的数据采集、传输及显示的需要，设计了基于USB的相应系统。该系统设计工作包括硬件和软件两个部分，硬件部分选用了Cypress公司的CY7C68013A作为USB通讯芯片，负责接收由A／D转换得到的图像数据，并通过其实现与PC机之间的USB数据通信。 本系统设计的主要工作难点是系统软件的设计，包括固件程序、USB驱动程序和应用程序的设计三部分。其中，固件程序在Keil uVision2环境中开发；而USB驱动程序则通过编写inf驱动文件和设计GPIF波形，对CY7C68013A的GPIF（通用可编程接口）进行编程，实现了硬件上的识别和数据的高速传输；PC机上的应用程序利用Visual C++.net 2003开发，通过调用EZ-USB FX2LP的CyUSB.sys驱动文件和CyAPI.lib程序库，完成了与硬件之间的数据传输，并能够在应用程序主界面上显示所采集的图像信息。 本文最后对系统进行了测试，并与国外产品作了对比。测试的各性能参数结果表明采用USB实现CCD和主机之间的通讯，满足了相机对数据快速稳定传输的实时性要求，同时也符合了相机操作简单方便的实用性要求。
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