基于USB的红外视频采集与显示系统设计-物理电子学专业论文.docx

顿J+学位论文 顿J+学位论文 基于USB的红外视频采集与姐示系统设计 Y 5714l 8 摘要 USB是由Intel、Compaq、Microsoft等七家著名的计算机和通信公司于1994 年推出的通用串行总线。它具有传输速度快、连接灵活、支持热插拔等优点。已 在Pc机的多种外设上得到广泛应用，并成为视频数据采集及传输的熏要发展方 向。因此开发基于USB的红外视频采集系统，具有重要意义。本文论述了通过 USB接口采集数字视频的软、硬件设计。熬个系统分为三部分：采集电路、USB 接口电路以及主机显示。系统使用FPGA来完成数字图像的采集和缓存；USB接 口采用DMA方式，由接口芯片ISPl581和单片机P89C61X2来完成；主机显示端 采用DirectX技术实现视频显示。 文中详细讨论了USB接口的实现、固件编程和DirectX视频显示等技术，并 给出了系统的原理图、PCB图、关键代码与流程图。该系统可以实现红外数字视 频实时采集、传输与显示。 关键词：USB2．0 ISPl581 P89C61X2红外视频采集固件编程 DirectX显示 硕J+学位论文 硕J+学位论文 基于USB的红外观频采集与盟可i系统设计 ABSTRACT The USB was proposed by Intel，Compaq，Microsoft and other companies in 1 994，which has many advantages such aS high transmission speed，facility in connection and supporting of hot insertplug．USB haS been widely used in PC’S peripheral equipments，and it has become one of the most important directions of video acquisition．So it’S very important to develop at]infrared video acquisition system based on USB．In this paper,both hardware and software designs of the system ale presented．The whole system is composed of three parts：the image acquiring circuit，the USB interface circuit and the video display port．In the acquiring circuit，the FPGA is used to control the acquisition and storage of digital images．By adopting ISPl581 and P89C61X2，the USB interface，which is based 012 DMA mode， is designed．DirectX technology is used in the display part． The implementation of the USB interface，the firmware programming and the DireetX technology is discussed in detail in the dissertation．And also the principle and PCB chart，the key codes and the flow diagrams ale given．The system works well in the real time acquiring and display ofthe infrared video signal． Keywords：USB2．0，ISPl581，P89C61X2，InfraredVideo acquisition Firmware Programming，DirectX Technology ·Ⅱ- 硕t学位论文 硕t学位论文 基于USB的红外视频采集‘j墟=_=|÷系统设计 1 绪论 1．1 红外热像仪成像原理及其应用 热像仪是～类重要的红外成像系统，它将物体发射的不可见红外辐射分布快 速转变为可视图像信息，观察者可以看到系统快速响应而输出的活动图像，从而 将人眼的视觉范围扩展到远红外区。红外热像仪必须具有把红外光变成可见光的 功能，将红外图像变为可见图像。在红外热像仪中，红外图像转换成可见光图像 分两步进行：第一步是