CCD" title="CCD">CCD(ChargeCoupledDevices)電荷耦合器件是20世紀70年代初發展起來的新型半導體集成光電器件。由于CCD器件具有諸多優點：靈敏度高、光譜響應寬、動態范圍大、空間自掃描等，使得近30年來，CCD器件及其應用技術的研究取得了驚人的進展，特別是在圖像傳感和非接觸測量領域的發展更為迅速。目前，CCD應用技術已成為集光學、電子學、精密機械及微計算機為一體的綜合性技術，在現代光子學、光電檢測技術和現代測量技術中成果累累。隨著CCD技術的迅猛發展，針對CCD信號" title="信號">信號的采集" title="采集">采集及采集之后的信號如何與計算機進行信息通信就成為CCD應用的一個重要問題，而能夠針對CCD每一個象素進行高速采集并實時的傳輸給計算機處理，將會大大的提高采集到的CCD信號的精度并解決實時處理的問題，這在CCD信號采集和處理領域都將有非常廣闊的前景。
通用串行總線USB" title="USB">USB(UniversalSerialBus)是1995年由康柏、微軟、IBM，DEC等公司為解決傳統總線不足而推廣的一種新型的通信標準。USB總線接口" title="接口">接口具有較高的數據傳輸率、使用靈活、易擴展等優點，非常適合CCD的數據采集。他有低速、全速和高速三種工作方式，即USBl．1版本中．的低速模式和全速模式，低速模式的傳輸速率為1．5Mb／s，支持一些不需要很大數據吞吐量和很高實時性的設備，如鼠標、鍵盤等；全速模式的傳輸速率可以達到12Mb／s。，可以外接速率更高的外設，適合用于線陣CCD的數據采集。在USB 2．0版本中，增加了一種高速模式，其數據傳輸率最高可以達到480Mb／s，完全可以滿足高速CCD數據采集系統" title="系統">系統的需要。
2 接口硬件組成
本系統選用高速的AD(模數)轉換器，用于采集CCD信號，配以先進先出(FIFO)存儲器作為數據高速緩沖器，用于存儲AD轉換后的數據，并采用具有微控制器的USB接口芯片，從而通過USB接口將采集到的數據輸入計算機。系統原理框圖如圖1所示。
 (1)Windows DDK(Device Driver Kits)，DDK基于匯編語言的編程方式和內核模式的調用，對沒有深厚的操作系統原理和編程水平的人員來說，任務相當艱巨。 (2)NuMega公司的Driverstudio工具開發包，其中的DriverWorks實際上實現了對DDK類的封裝，可以提供給用戶驅動程序的開發框架，只需用戶在相應的代碼段中加入自己系統的控制代碼即可，不必了解內核機制，大大加速了USB外設的開發速度。本系統就是使用DriverWorks來開發USB設備驅動程序的。生成的應用接口函數在VC"中調用，大大降低了主機軟件的難度。 3．3 用戶應用程序設計" title="設計">設計 應用程序實現的功能有：啟動／關閉USB設備，設置USB數據傳輸管道／端口，采集數據，顯示數據等。這里，采用VisualC++6．0作為程序的開發環境，并且充分運用了多線程的編程思想。從而實現同時進行數據采集與實時顯示。 為了實現與驅動程序的通信，應用程序首先創建一個事件和一個線程，再將事件句柄傳遞給WDM，用這一線程來等待WDM發送的事件消息，接收到事件消息后，就讀取驅動程序的數據，顯示數據。 在Windows中，Win32應用程序調用的APl函數有5個；CreateFile()，ReadFile()，WriteFi|e()，DeviceloControl()和CloseHandle()。 應用程序為打開一個WDM設備驅動程序，使用CreateFile()函數。他的第一個參數是一個符號鏈接名。如果用DriverWorks創建一個WDM驅動程序，通常會用類KUnitizedName生成一個設備符號鏈接名。這名字的后面有一個數字，一般是一個o。例如，若符號鏈接名為"USBDevice"，則傳遞給CreateFile()的是"＼＼＼＼．＼＼USBDevice0"。  一旦應用程序獲得設備的有效句柄，他就能夠調用Win32函數，這將產生對應于此設備對象的相應IRP，發送給驅動程序，完成相應功能。這種關系如表1所示。
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