数据采集卡是一种把传感器输出的模拟信号转换成数字信号,并将数字信号输入到计算机系统的一种A/D 接口卡。一般的数据采集卡只局限于单纯的数据采集功能,信号的分析处理工作往往在上层的PC 机上完成。然而在有些对实时性要求高的场合,将会导致系统的实时性降低,甚至出现用户难以忍受的长时间等待。对于目前大部分的插卡式数据采集卡来说,用户在安装配置上将会花掉大量的时间,而且系统不具备热插拔和便携的优点。本文设计了一套基于DSP 和USB2.0的便携式数据采集处理系统,不仅突破了传统数据采集卡单纯数据采集的局限,具有板卡上完成数据处理的能力,同时具有热插拔和便携的优点,更加适合场外测试测量。DSP(数字信号处理器)以其特有的硬件体系结构和指令体系成为快速精确实现数字信号处理的首选工具。本文讲述了DSP 的CPU 结构、存储器构成、外设资源和指令寻址方式等。高速数据采集处理系统不但要求系统具有高速的数字信号处理能力,同时还要有很高的数据传输带宽,以便系统能够把大量数据传到PC 机上。采集处理系统采用的计算机接口类型是数据传输带宽的决定因素。USB 总线(Universal Serial Bus)的最高速度可达480Mbps,且具有热插拔、易于扩展和兼容性强等优点。在数据采集处理系统与计算机之间采用USB2.0 高速接口能够完全满足数据传输的带宽要求。本文介绍了USB总线的特点和协议等内容,充分阐述了基于此接口的数据采集处理系统的设计和实现方法。基于DSP 和USB2.0 技术,本文设计了一套便携式高速数据采集处理系统。系统功能模块包括输入/输出通道模块、采集处理模块和计算机接口模块。每个功能模块在结构上由一些电子器件按一定的组成方式构成。针对各个功能模块,本文进行了详细的硬件设计。系统的软件设计主要包括DSP 程序设计、固件程序、驱动程序和主机端程序设计。文章详细地介绍了系统单通道、多通道工作模式的DSP 主程序设计、DMA中断服务程序和INT 2中断服务程序的设计。利用KeilC51 工具开发了固件程序,并用微软公司的DDK 工具和Visual C++6.0 开发工具进行了系统的驱动程序和主机端应用程序设计。论文最后对课题进行了总结,并对进一步研究进行了展望。