本课题是将USB主机技术应用到便携式数据采集系统中来，设计成一个嵌入式USB主机数据采集系统。系统利用多单片机采集数据和控制数据的传输，它由硬件和软件两部分组成，硬件包括一块控制板、四块数据采集板、一块面板，一块单片机之间的数据线连接板。其中四块数据采集板是完全一样，每块板设有两个通道，分别包括应变放大电路、电荷放大电路、专门的增益放大电路以及滤波电路，利用单片机内集成的12位A/D进行数据采集，以及单片机与USB芯片的接口电路。控制板中有设备枚举、各个状态的查询、传送和控制的电路以及双模式供电电路。在对课题项目进行了充分的调查研究并参考了国内外相关的最新资料后，根据数据采集器的性能需要，结合数据采集器在设备检测与故障诊断方面的应用，规划了系统的整体设计框架；通过研究研究USB协议，按照设计要求选择USB接口芯片SL811HS和单片机C8051F021做为控制器，完成了本系统硬件的原理框图、电路图，制作了PCB板并焊接好元器件；使用KeilC51编写了USB主控制器程序和设备的驱动程序、建立精简的FAT文件系统、对设备端(单片机系统)固件编程，建立了本系统适用的固件结构，并进行各部分的调试。 由于本嵌入式USB主机数据采集系统只需配置一个低功耗的支持MassStorage的Flash盘，所以设计时侧重主机枚举USB设备功能的实现、USB批量传输的实现、MassStorage类协议调用批量传输来传输各种类协议请求命令的实现以及传输单片机所采集的数据的实现。 为了读/写USB闪存盘中的基于FAT构架的文件，在MassStorage类的基础上，在主机系统中建立一个精简的FAT文件系统。它利用MassStorage类提供的各种类请求命令来进行文件的传输。FAT文件系统对USB闪存盘的结构进行系统化，按照特定的规定以文件形式来管理闪存盘内的数据。