图4 FIFO写控制时序
3.3 CPLD逻辑控制电路
逻辑控制电路由CPLD采用VHDL硬件描述语言编程实现，完成整个电路的逻辑控制，主要包括三部分的功能。第一部分的功能是为XRD4460提供工作时序（如图3）。第二部分功能是向FIFO提供写时钟W和复位信号/RS，控制数据的顺利写入。第三部分功能负责XRD4460的串口设置。在CPLD中设计一个串行口和一个寄存器，其中串行口用来将寄存器中的数据发送给XRD4460进行功能设置；而寄存器用来存储主机发送过来数据。主机通过CY7C68013A中的EP2端点发送数据。
4 CCD视频信号处理电路的软件设计
USB应用系统软件设计分为三部分：USB外设端的固件（Firmware）、主机操作系统上的客户驱动程序以及主机应用软件。主机应用软件通过客户驱动程序与系统USBI（USB Device Interface）进行通信，由系统产生USB数据的传送动作；固件则响应各种来自系统的USB标准请求，完成各种数据的交换工作和事件处理[4]。
4.1 USB接口编程
固件程序是USB芯片内微处理器的控制程序，可采用汇编语言或单片机C语言设计。当系统上电时，固件程序通过USB电缆下载到CY7C68013A的内部RAM 中。
固件程序主要是实现USB通信。当主机与芯片进行USB通信时，会产生外部中断0，通过中断矢量寄存器来判断。Setup_packed_Int、Input_endpoint0_Int、Output_endpoint0_Int这三个中断主要用于与主机建立连接、进行控制传输或中断传输；Input_endpoint1_Int、Output_endpoint1_Int这两个中断主要在批量传输时使用。在固件中分别执行不同的中断程序来实现USB的数据传输。所有的中断处理程序采用C语言进行编写。
4.2 主机软件设计
首先开发CY7C68013A在主机中的驱动程序。用WinDK3.0开发了Win2000下的驱动程序，实现了控制传输、中断传输和批传输的标准接口函数。
在应用程序开发中，采用VC++编制应用程序。把USB设备当成文件来操作，利用CreateFile得到USB句柄，用DeviceIoControl来进行控制传输，用ReadFile、WriteFile进行批量传输。主要实现两个功能：一是完成采集的图像的显示；二是设置CCD视频信号处理芯片，包括PGA增益、ADC偏置等工作参数的设置。
5 结束语
本文介绍了一种采用专用CCD视频信号处理芯片和CPLD技术来设计的CCD视频信号处理电路，并采用USB接口技术实现数据传输。电路不仅结构简单，而且调试方便，易于实现。通过USB和CPLD技术对专用CCD视频信号处理芯片的控制，实现了图象亮度与对比度的可编程调节，改善了图象质量，提高了电路的整体性能，同时USB接口传输速率快，且易于计算机连接。因此，该电路可广泛应用于CCD相机系统的设计。
参考文献
[1] 王庆有 图像传感器应用技术[M] 电子工业出版社 2003
[2] 刘国媛，李露瑶，张伯珩，边川平 CDS器件在TDI-CCD视频信号处理中的应用[J] 光子学报 2000 Vol.29(1) 82-85
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[4] 冯国飞，宋蕴兴 基于USB数据采集卡的设计与实现[J] 微计算机信息 2005 21-1：75-76
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