| 摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5页 |
| 1 绪论 | 第9-12页 |
| 1.1 课题研究背景及意义 | 第9-10页 |
| 1.2 课题的国内外研究动态 | 第10-11页 |
| 1.3 本文的主要工作及内容安排 | 第11-12页 |
| 2 系统总体设计 | 第12-16页 |
| 2.1 系统方案设计 | 第12-14页 |
| 2.1.1 相机性能指标 | 第12页 |
| 2.1.2 CCD图像传感器选型 | 第12-13页 |
| 2.1.3 模拟前端图像采集芯片选型 | 第13页 |
| 2.1.4 传输通道的选择 | 第13-14页 |
| 2.2 系统总体结构 | 第14-16页 |
| 3 系统硬件设计 | 第16-43页 |
| 3.1 图像传感器外围电路设计 | 第16-22页 |
| 3.1.1 图像传感器KAI-01050信号分析 | 第16-17页 |
| 3.1.2 图像传感器KAI-01050时序分析 | 第17-21页 |
| 3.1.3 图像传感器KAI-01050外围电路设计 | 第21-22页 |
| 3.2 CCD驱动芯片AD9920A外围电路设计 | 第22-24页 |
| 3.3 单片机外围电路设计 | 第24-25页 |
| 3.4 水平信号电平转换电路设计 | 第25-29页 |
| 3.4.1 水平驱动信号的特点 | 第25页 |
| 3.4.2 水平信号电平转换电路设计 | 第25-27页 |
| 3.4.3 曝光信号电平转换电路设计 | 第27-29页 |
| 3.5 数据传输模块FPGA外围电路设计 | 第29-32页 |
| 3.5.1 FPGA芯片特点简介 | 第29-30页 |
| 3.5.2 FPGA外围电路设计 | 第30-32页 |
| 3.6 数据传输模块USB3.0芯片外围电路设计 | 第32-38页 |
| 3.6.1 USB3.0芯片CYUSB3014的特点 | 第32-33页 |
| 3.6.2 USB3.0芯片外围电路设计 | 第33-37页 |
| 3.6.3 USB3.0与FPGA的连接 | 第37-38页 |
| 3.7 系统电源设计 | 第38-43页 |
| 3.7.1 图像采集模块电源设计 | 第38-41页 |
| 3.7.2 数据传输模块电源设计 | 第41-43页 |
| 4 图像采集程序设计 | 第43-52页 |
| 4.1 CCD驱动芯片AD9920A上电顺序 | 第43-44页 |
| 4.2 SPI接口时序 | 第44页 |
| 4.3 水平信号寄存器配置 | 第44-46页 |
| 4.4 垂直信号寄存器配置 | 第46-50页 |
| 4.4.1 配置垂直图样VPAT | 第47-48页 |
| 4.4.2 配置垂直序列VSEQ | 第48-49页 |
| 4.4.3 合成完整场信号Field | 第49页 |
| 4.4.4 设定场信号的循环 | 第49-50页 |
| 4.5 电子快门信号寄存器配置 | 第50-52页 |
| 5 USB3.0 数据传输程序设计 | 第52-62页 |
| 5.1 FPGA数据传输程序设计 | 第52-55页 |
| 5.1.1 数据缓存 | 第52-54页 |
| 5.1.2 数据发送状态机设计 | 第54-55页 |
| 5.2 USB3.0固件程序设计 | 第55-62页 |
| 5.2.1 GPIF Ⅱ接口配置 | 第56-58页 |
| 5.2.2 固件程序设计 | 第58-62页 |
| 6 上位机图像显示程序设计 | 第62-66页 |
| 6.1 USB3.0数据接收程序设计 | 第63页 |
| 6.2 图像显示程序设计 | 第63-64页 |
| 6.3 图像显示界面设计 | 第64-66页 |
| 7 系统测试与结果分析 | 第66-72页 |
| 7.1 硬件调试 | 第66-68页 |
| 7.1.1 USB3.0传输中断问题 | 第66-67页 |
| 7.1.2 PCB绘制注意事项 | 第67-68页 |
| 7.2 软件调试 | 第68-70页 |
| 7.2.1 模数转换采样点的选取 | 第68页 |
| 7.2.2 数据传输过程中的帧头 | 第68-69页 |
| 7.2.3 USB3.0数据传输速率测试 | 第69-70页 |
| 7.3 系统运行结果 | 第70-72页 |
| 结论 | 第72-73页 |
| 参考文献 | 第73-75页 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 | 第75-76页 |
| 致谢 | 第76-77页 |