自动化、高通量是膜片钳技术发展的趋势。数据采集控制接口系统连接着膜片钳放大器和计算机系统,实现计算机对膜片钳放大器的控制以及它们之间的数据交互,是膜片钳系统中重要部分。为了实现膜片钳系统自动控制的特定要求,设计了一种新的数据采集控制系统。该系统利用USB2.0接口替代了传统的ISA和PCI总线接口;利用FPGA技术实现逻辑控制,使得输入输出同步,采样频率从1 kHz到350 kHz可调;具有四路模拟输出通道、八路模拟输入采集通道和一路控制信号通道;采用数字隔离器件、合理的电源设计和布局布线以达到较低的噪声水平。同时,在上位PC机上设计了表现整套数据采集控制系统工作行为和属性的操作类,为上位机软件提供了完备的函数接口。本文从系统的总体结构和关键技术入手,逐步介绍了基于USB控制芯片CY7C68013的USB2.0接口设计(包括主机控制程序设计和固件程序设计)、基于FPGA芯片EP1C6T144C6的控制逻辑的设计、系统电路设计,然后分析了系统测试结果。目前此数据采集和控制系统已应用于PC3型全自动膜片钳放大器,实验结果证明了此系统可以良好稳定的运行。