随着光电子学和半导体技术的发展,光电器件发展迅速,已广泛应用于国民经济的各个领域.其中,CCD器件由于具有光电转换、信息存储和延时等功能,又有尺寸小、重量轻、功耗小、噪声低、线性好、灵敏度高、动态范围大、性能稳定和自扫描能力强等优点,故在图像传感、物体外型测量、工程检测、信息存储和处理等领域得到广泛的应用。本课题完成了基于USB的CCD数据采集系统的设计,在对CCD的工作原理和性能做了简要阐述之后,详细分析了各重要芯片的工作原理和各功能电路的设计,编写了各功能模块的上层应用程序和底层驱动程序。系统采用的主要芯片有线阵CCD传感器TCD1209D,CCD专用图像处理芯片AD9822,以及ARM7微处理芯片LPC2146。在设计过程中,充分发挥了各个芯片的优异性能,上位机编写的驱动时序控制LPC2146的GPIO的输出来实现CCD的驱动,电路设计简单,并可实时修改CCD的驱动时序。在数据采集电路中,AD9822是一款CCD专用图像处理芯片,在对CCD信号做高精度A/D转换之前,先做了信号的优化和预处理,提高了数据采集系统的可靠性和稳定性。数据传输采用USB2.0接口,充分发挥了通用串行总线所具有的真正的即插即用、易扩展的特点和LPC2146USB控制器高速率,稳定性好的优势,从而使数据传输比以往那些采用传统接口方式的线阵CCD数据采集系统更灵活、更高速。最后完成了系统硬件电路,并对系统中各个功能电路模块做了调试,给出了试验结果分析。