基于usb2.0的高速数据采集系统设计

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1、分类号学号M200971696学校代码10487密级硕士学位论文基于USB2.0的高速数据采集系统设计学位申请人：陈雷学科专业：通信与信息系统指导教师：马泳教授答辩日期：2012年1月15日AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringDesignoftheHighSpeedDataAcquisitionSystembasedonUSB2.0Candidate:ChenLeiMajor:CommunicationandInformation

2、SystemSupervisor:Prof.MaYongHuazhongUniversityofScience&TechnologyWuhan430074,P.R.ChinaJan.，2012独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到，本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用

3、学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在___年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日华中科技大学硕士学位论文摘要由于探测器在红外材料、器件等制造工艺上的固有缺陷影响了图像质量，所以方便、快捷地获得红外探测器采集的原始图像数据，为后期改善图像质量的数据处理算法提供可靠的实验数据显得

4、十分重要。另外，在用红外探测器进行目标探测中往往需要采集高精度的数字图像数据，用于目标探测与识别。因此，针对红外数据源的研究需求，文章设计了一种针对红外成像系统的基于USB2.0高速数据采集系统，用于采集高精度原始红外图像数据。本系统根据CY7C68013芯片的特点采用了新颖的SLAVEFIFO（从属FIFO）工作模式，通过批量传输方式实现红外图像数据的实时无损传输。根据USB的系统结构、数据传输类型、事务处理和差错控制等几个方面的特性，完成了基于CypressEZ-USBFX2CY7C68013芯片的系统框架的搭建。其中，系统硬件设计部分，首先设计实现了CY7C

5、68013-56主电路，接着完成了FPGA芯片的配置电路和E2PROM外围电路设计，最后确定了USB芯片与FPGA芯片接口电路设计；系统的软件设计部分包括配合外围逻辑电路实现最大传输速率和运行效率的USB固件设计，设备的驱动程序和上位机应用程序。极限数据测试实验表明，文章所述基于USB2.0高速数据采集系统最高传输速率可达到40Mbytes/s，高于当前基于USB2.0的高速数据采集系统；同时通过采集实际384*288分辨率红外探测器数据，得到了红外成像系统的原始图像数据，用于红外图像处理算法的研究。因此，文章所述的基于USB2.0高速数据采集系统具有高速高精度的

6、数据传输能力，并具有很高的实用性。关键词：USB2.0数据采集固件从属FIFOI华中科技大学硕士学位论文AbstractAsinfraredimageiseasilydistortedbynon-uniformityandcomponentsinconstancyofinfraredFPA,itisveryimportanttoreal-timelyacquirerawinfraredimagedataforfurtherstudy;imageenhancementalgorithmstherefore,canbemuchmorepreciseandefficie

7、ntbasedonthereliabledata.Tomeetthedemandsofhighspeeddataacquisition,ahighspeeddataacquisitionsystembasedonUSB2.0waspresentedinthispaper.TheproposedsystemisdesignedbyutilizingthenovelSLAVEFIFOoperationmodeofCY7C68013,andreliablehighspeedinfraredimagedataacquisitionisrealizedbyusingbulk

8、trans