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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SLAVE FIFO(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Cypress EZ-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CY7C68013-56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数据传输能力,并具有很高的实用性。