高速USB数据采集系统的设计

ＩＳＳＮ１００２４９５６　ＣＮ１】一２０３４／Ｔ　实验技术与管理　Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ａｎｄ　Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　第２９卷第４期２０１２年４月　Ｖｏ１．２９　Ｎｏ．４　Ａｐｒ．２０１２　

基于ＵＳＢ２．０的高速图像采集实验设计　

徐志跃　

（北京航空航天大学电工电子中心，北京　１００１９１）　

摘　要：高速图像采集技术广泛应用于图像信号传输与处理、模式识别和工业控制领域。利用ＦＰＧＡ技术将　串行的ＬＶＤＳ和Ｈｏｔｌｉｎｋ格式的图像信号进行变换和处理，转换为标准的１６位并行数据，再由ＵＳＢ接口控　制芯片ＣＹ７Ｃ６８０１３Ａ将数据按照ＵＳＢ２．０协议标准，完成与上位机的数据通信。最大数据传输率可达１　７６４　

Ｍｈｉｔ／Ｓ。　关键词：高速图像采集；ＵＳＢ总线；ＦＰＧＡ；ＬＶＤＳ；Ｈｏｔｌｉｎｋ　中图分类号：ＴＰ３９１；ＴＰ３３６　文献标志码：Ａ　文章编号：１００２—４９５６（２０１２）０４—０１１８—０５　

Ｄｅｓｉｇｎ　ｏｆ　ｈｉｇｈ－ｓｐｅｅｄ　ｉｍａｇｅ　ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ＵＳＢ２．０　

Ｘｕ　Ｚｈｉｙｕｅ　

（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ　Ｃｅｎｔｅｒ，ＢＵＡＡ，Ｂｅｉｊｉｎｇ　１００１９１，Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｈｉｇｈ—ｓｐｅｅｄ　ｉｍａｇｅ　ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｉｓ　ｗｉｄｅｌｙ　ａｐｐｌｉｅｄ　ｉｎ　ｉｍａｇｅ　ｓｉｇｎａｌ　ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ，ｐａｔｔｅｒｎ　ｒｅｃ—　ｏｇｎｉｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ　ｃｏｎｔｒｏ１．Ｂｙ　ｍｅａｎｓ　ｏｆ　ＦＰＧＡ，ｓｅｒｉａｌ　ｄａｔａ　ｉｎ　ｆｏｒｍａｔ　ｏｆ　ＬＶＤＳ　ａｎｄ　Ｈｏｔｌｉｎｋ　ｉｓ　ｔｒａｎｓｌａｔｅｄ　ｉｎ—　ｔｏ　ｓｔａｎｄａｒｄ　ｐａｒａｌｌｅｌ　ｄａｔａ　ｏｆ　１　６　ｂｉｔ．Ｔｈｅｎ　ｔｈｅ　ｄａｔａ　ｉｓ　ｔｒａｎｓｆｅｒｒｅｄ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｈｏｓｔ　ｃｏｍｐｕｔｅｒ　ｔｈｒｏｕｇｈ　ＵＳＢ　ｉｎｔｅｒｆａｃｅ　ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ　ＣＹ７Ｃ６８０１３Ａ，ａｃｃｏｒｄｉｎｇ　ｔｏ　ＵＳＢ２．０　ｓｔａｎｄａｒｄ　ｐｒｏｔｏｃｏ１．Ｔｈｅ　ｍａｘ　ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ　ｓｐｅｅｄ　ｉｓ　ｕｐ　ｔｏ　１６４　Ｍｂｐｓ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｈｉｇｈ　ｓｐｅｅｄ　ｉｍａｇｅ　ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ；ＵＳＢ　Ｂｕｓ；ＦＰＧＡ；ＬＶＤＳ；Ｈｏｔｌｉｎｋ　

显微、测量、微细加工技术与设备　

Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ，Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ，Ｍｉｃｒｏｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ＆Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ　

基于ＵＳＢ２．０的高速视频采集系统设计　

严　伟　，　，胡　松　，吴钦章　，陈　瑛。　

（１．中国科学院光电技术研究所，成都６１０２０９；２．中国科学院研究生院，北京　１０００３９；　

３．四川大学电子信息学院，成都６１００６５）　

摘要：介绍了基于ＵＳＢ２．０的高速视频采集系统的实现方法。通过介绍Ｐｈｉｌｉｐｓ视频解码芯片　

ＳＡＡ７１１１以及ＵＳＢ通用接口芯片ＣＹ７Ｃ６８０１３的性能特点．提出了基于ＵＳＢ２．０的视频采集系统　

硬件平台设计方案；讨论并给出了软件设计方法，诸如ＳＡＡ７１１１初始化方案、如何使用状态机　实现双帧轮换存储方式、各种时序控制、驱动程序设计以及应用程序设计等。对该采集系统测试　

分析．主频为２７ＭＨｚ时。达到了１５８Ｍｂｉｔ／ｓ的数据传输速率。　

关键词：ＳＡＡ７１１１：通用串行总线；视频采集系统　

中图分类号：ＴＰ２７４．２文献标识码：Ａ文章编号：１６７１—４７７６（２００７）０９—０８９２—０５　

Ｄｅｓｉｇｎ　ｏｆ　Ｈｉｇｈ－Ｓｐｅｅｄ　Ｖｉｄｅｏ　Ｉｍａｇｅ　

Ｃａｐｔｕｒｅ　Ｓｙｓｔｅｍ　Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ＵＳＢ２．０　

ＹＡＮ　Ｗｅｉ　２，ＨＵ　Ｓｏｎｇ’，ＷＵ　Ｑｉｎ—ｚｈａｎｇ　，ＣＨＥＮ　Ｙｉｎｇ３　

（１．Ｔｈｅ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　０Ｐｔｉｃｓ　ａｎｄ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ，Ｃｈｉｎｅｓｅ　Ａｃａｄｅｍｙ　ｏｆ　Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｃｈｅｎｇｄｕ　６１０２０９，Ｃｈｉｎａ　２．Ｇｒａｄｕａｔｅ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｃｈｉｎｅｓｅ　Ａｃａｄｅｍｙ　ｏｆ　Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅ￣ｉｉｎｇ　１０００３９，Ｃｈｉｎａ；　３．Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ　ａｎｄ　Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ｓｉｃｈｕａｎ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈｅｎｇｄｕ　６１００６５，Ｃｈｉｎａ）　

第２９卷第５期　２００６年１０月　武汉科技大学学报（自然科学版）　Ｊ．ｏｆ　Ｗｕｈａｎ　Ｕｎｉ．ｏｆ　Ｓｃｉ．＆Ｔｅｃｈ．（Ｎａｔｕｒａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　Ｅｄｉｔｉｏｎ）　Ｖ０ｌ｜２９．Ｎｏ．５　０ｃｔ．２００６　

基于ＵＳＢ２．０多通道同步数据采集系统设计　

郭　宏　

（武汉科技大学计算机科学与技术学院，湖北武汉，４３００８１）　

摘要：介绍了支持ＵＳＢ２．０高速传输的ＥＺ—ＵＳＢ　ＦＸ２单片机ＣＹ７Ｃ６８０１３。详细论述了基于该芯片的多通道同　步数据采集系统的硬件构成与设计，以及系统固件程序、驱动程序和应用程序的设计。　关键词：ＣＹ７Ｃ６８０１３；ＵＳＢ２．０；数据采集；固件；驱动　中图分类号：ＴＰ３３５　．１　文献标志码：Ａ　文章编号：１６７２—３０９０（２００６）０５—０４９６—０４　

Ｄｅｓｉｇｎ　ｏｆ　ａ　Ｍｕｌｔｉ　Ｃｈａｎｎｅｌ　Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ　Ｄａｔａ　

Ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ　Ｓｙｓｔｅｍ　Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ＵＳＢ　２．０　

ＧＵＯ　Ｈｏｎｇ　

（Ｃｏｌｌｅｇｅ　ｏｆ　Ｃｏｍｐｕｔｅｒ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｗｕｈａｎ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｗｕｈａｎ　４３００８　１，Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ　ｔｈｅ　ＥＺ—ＵＳＢ　ｍｏｎｏｌｉｔｈｉｃ　ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ　ｏｆ　ＦＸ２　ｓｅｒｉｅｓ，ＣＹ７　Ｃ　１　８０　１　３，ｔｈａｔ　ｓｕｐｐｏｆｌｓ　ＵＳＢ　２．０　ｈｉｇｈ—ｓｐｅｅｄ　ｔｒａｎｓｆｅｒ．Ｔｈｅ　ｈａｒｄｗａｒｅ　ａｎｄ　ｄｅｓｉｇｎ　ｏｆ　ａ　ｍｕｌｔｉ　ｃｈａｎｎｅｌ　ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ　ｄａｔａ　ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ　ｓｙｓｔｅｍ　

ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ　ａｒｅ　ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ　ｉｎ　ｄｅｔａｉｌ，ｔｏｇｅｔｈｅｒ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｄｅｓｉｇｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓｙｓｔｅｍ　ｆｉｒｍｗａｒｅ　ｐｒｏｇｒａｍ，ｄｒｉｖｅｒ　

２０１０在　第ｌ２期　仪表技术与传感器　Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ　Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ　ａｎｄ　Ｓｅｎｓｏｒ　２０ｌ０　Ｎｏ．１２　

线阵ＣＣＤ的高速信号采集与ＵＳＢ数据传输系统设计　

陈骥，郭超　

（重庆大学生物工程学院，重庆４０００３０）　

摘要：介绍了一种用于线阵ＣＣＤ高速位移传感器的信号采集与ＵＳＢ传输系统。系统以ＤＳＰ为控制核心，采用高速　

ＡＤ转换器件ＡＤ９２３８和ＵＳＢ２．０接口控制芯片ＣＹ７Ｃ６８０１３实现信号采集与高速数据传输的功能，给出了硬件电路和相　

关程序的设计方法。实验表明：在ＤＳＰ的控制下，系统实现了ＣＣＤ传感器信号的高速采集和实时传输。　

关键词：ＣＣＤ位移传感器；ＵＳＢ２．０；ＤＳＰ；数据采集　

中图分类号：ＴＨ７４４　文献标识码：Ａ　文章编号：１００２—１８４１（２０１０）１２—０１０６—０５　

Ｄｅｓｉｇｎ　ｏｆ　Ｈｉｇｈ－ｓｐｅｅｄ　Ｄａｔａ　Ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ　ａｎｄ　ＵＳＢ　Ｄａｔａ　

Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ　Ｓｙｓｔｅｍ　ｆ０ｒ　Ｌｉｎｅａｒ　ＣＣＤ　Ｓｅｎｓｏｒ　

ＣＨＥＮ　Ｊｉ．ＧＵＯ　Ｃｈａｏ　

（Ｃｏｆｌｅｇｅ　ｏｆ　Ｂｉｏｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈｏｎｇｑｉｔｔｇ　４０００３０，Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａ　ｈｉｇｈ—ｓｐｅｅｄ　ｄａｔａ　ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ　ａｎｄ　ＵＳＢ２．０　ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ　ｓｙｓｔｅｍ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ＣＣＤ　ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ　ｓｅｎｓｏｒ　ｗａｓ　ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ．　

Ｔｈｅ　ｓｙｓｔｅｍ　ｕｓｅｄ　ｔｈｅ　ＤＳＰ　ａｓ　ｉｔｓ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｃｏｒｅ，ａｎｄ　ａｄｏｐｅｄ　ａ　ｈｉｇｈ—ｓｐｅｅｄ　Ａ／Ｄ　ｃｏｎｖｅ￣ｅｒ・ＡＤ９２３８　ａｎｄ　ＵＳＢ２．０　ｉｎｔｅｒｆａｃｅ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｃｈｉｐ，　

ＣＹ７Ｃ６８０１３　ｔｏ　ｅｎｓｕｒｅ　ｄａｔａ　ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｈｉｇｈ—ｓｐｅｅｄ　ｄａｔａ　ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ．Ｔｈｅ　ｍｅｔｈｏｄ　ｏｆ　ｈａｒｄｗａｒｅ　ｃｉｒｃｕｉｔ　ｄｅｓｉｇｎｉｎｇ　ａｎｄ　ｓｏｆｔｗａｒｅ