[實用新型]一種USB接口圖像采集裝置

有效

• 申請號: 201220662205.2
• 申請日: 2012-12-05
• 公開（公告）號: CN203014969U
• 公開（公告）日: 2013-06-19
• 發明（設計）人: 古燕;吳德馨
• 申請（專利權）人: 宜賓市新飛亞科技有限公司
• 主分類號: H04N5/225
• 分類號: H04N5/225;H04N5/232
• 代理公司: 成都華典專利事務所(普通合伙) 51223
• 代理人: 徐豐;楊保剛

技術領域

本實用新型涉及圖像采集裝置領域，提供了一種USB接口圖像采集裝置。

背景技術

隨著圖像處理技術迅猛發展，對圖像采集設備要求也越來越高。USB接口設備支持即插即用，安裝方便，易于擴展，且USB?2.0能達到480?Mb/s的理論傳輸速度，非常適合在類似于圖像采集的高速數據采集系統中應用。

發明內容

本實用新型的目的在于提供一種USB接口圖像采集裝置。

為了實現上述目的本實用新型采用以下技術方案：

一種USB接口圖像采集裝置，其特征在于：包括USB控制器、邏輯控制芯片、存儲器、A/D轉換電路、CCD攝像頭，所述攝像頭連接A/D轉換電路，所述A/D轉換電路連接邏輯控制芯片，所述邏輯控制芯片連接存儲器和USB控制器，所述USB控制器采用USB接口芯片CY7C68013，所述A/D轉換電路包括順序連接的抗混疊濾波器、多路選擇開關和A/D轉換器，所述A/D轉換器采用芯片MAX1425，所述抗混疊濾波器連接CCD攝像頭，A/D轉換器連接邏輯控制芯片。

因為本實用新型采用以上技術方案，所以具備以下有益效果：

本實用新型在超高速數據采集方面，FPGA有著單片機和DSP所無法比擬的優勢。新一代的FPGA甚至集成了中央處理器（CPU）或數字信號處理器（DSP）的內核，在一片FPGA上進行軟硬件協同設計，為實現片上可編程系統（SOPC）提供了強大的硬件支持。?FPGA時鐘頻率高，內部延時小，現在器件的最高工作頻率可達300MHz；硬件資源豐富，單片集成的可用門數達1000萬門；全部控制邏輯由硬件資源完成，速度快，效率高；組成形式靈活，可以集成外圍控制、譯碼和接口電路。且。USB接口設備支持即插即用，安裝方便，易于擴展，且USB?2.0能達到480?Mb/s的理論傳輸速度，非常適合在類似于圖像采集的高速數據采集系統中應用。

附圖說明

圖1為本實用新型的系統方框圖。

具體實施方式

本系統主要由主機（能支持USB2．0協議的PC機）、USB控制器、邏輯控制芯片FPGA和A/D轉換電路組成，如圖1所示。主機是系統的終端，主要完成數據接收、數據處理、數據顯示以及數據保存等功能；USB控制器主要完成數據采集、數據通信及控制等功能；FPGA器件作為本系統的控制核心，用來控制處理A/D、D/A，進行實時信號采集和傳輸控制；A/D轉換電路實現模擬信號的數字化。其數據傳輸分兩部分：控制信號傳輸和采集數據傳輸。

系統工作過程為：能支持USB2．0協議的主機通過CY7C68013給數據采集系統一個采樣控制命令，存入FPGA的控制寄存器中。FPGA根據該命令向A／D轉換器發出相應控制信號。由于ADC采樣頻率為10?MHz，為和PC運行速度相匹配，在FPGA內部生成一個FIFO緩存器。A／D轉換器在FPGA的ADC接口控制電路控制下，把模擬信號轉換成數字信號，并將指定通道的采樣數據存入FPGA內部FIFO緩存。同時，FPGA的USB接口控制邏輯查詢CY7C68013是否空閑，如果空閑，那么由FPGA的USB接口控制邏輯將指定通道的采樣結果，從FPGA內部FIFO緩存送入CY7C68013的內部FIFO。當內部的FIFO容量達到一定程度后，CY7C68013自動將數據打包傳送到PC機。采樣過程中FPGA的USB接口控制邏輯依次取走批量數據，在USB接口打包傳送時A／D轉換持續進行，FPGA內部FIFO也被持續寫入轉換結果。