在欧洲粒子物理研究所(CERN)的大型离子对撞实验(ALICE)中,光子探测系统(PHOS)需要大量的数据采集板,该板完成光电转换所产生的电信号的处理、数据采集。为了保证批量生产的数据采集板在PHOS系统中能正常工作,需要对每块板进行测试,而人工测试工作量大、效率低,因此需设计一个可对该板进行离线测试的测试系统,以高效完成对数据采集板的功能测试及故障诊断,减小测试难度。本文根据数据采集板上的测试需求,结合虚拟仪器概念,从USB总线技术的基本原理出发,对USB体系结构、数据传输类型、USB设备相关概念等几方面进行了分析和阐述,提出了基于EZ-USB的测试系统方案。该方案主要包括测试系统硬件设计、下位机固件程序和上位机应用程序的设计。下位机固件程序采用嵌入式软件编程,通过前台的主循环程序和后台的中断服务程序实现,按照功能需求完成USB传输,保证了测试系统数据传输的正确性和稳定性。通过使用面向对象语言开发上位机应用软件可以实现测试界面和采集板之间的数据高效交换,此外通过图形用户界面还可以随时对数据采集板上FPGA工作状态进行控制,并对FPGA进行重新配置。实验的测试结果表明,该测试系统可以对数据采集板进行离线测试,通过友好人机界面来操作测试系统,从而正确完成对数据采集板的工作状态控制、板上FPGA的可重配置以及各类数据的采集、显示、存储、导出等功能,便捷高速而且降低了测试成本。