在光电倍增管(photomultiplier Tube,PMT)的测试研究中,桌面数字化仪器(Desktop Tester,DT)由于全波形采样、便携性好、成本低等优点,成为首选的测试系统。但在使用过程中,由于上位机的非实时性使得DT传输带宽的利用率偏低,导致其计数率实测最高只到4.2 k Hz.Event,而大面积20吋PMT的暗计数率普遍都在50 k Hz.Event左右,不能满足测试要求。另外在DT测试取数时,10分钟时间内将实时产生几个G的数据量,常规的测试连接方式会造成数据的丢失,导致测试结果的精确度不够。为了更大程度上挖掘DT的传输带宽,增强数据获取系统的实时性,并将DT的计数率提高到至少50 k Hz.Event,研究开发一套基于现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)的数据传输系统。整个系统分为三部分,本文主要对第一部分USB主机控制器的开发进行研究。本文主要工作如下:第一,对现有的USB设备控制器IP核进行评估测试。使用KC705 FPGA开发板、TUSB1310A扩展板、协议分析仪等搭建测试平台,详细评估选用的Daisho USB设备控制器,验证其具备的基本功能。第二,USB主机控制器的开发。根据USB协议手册和ULPI接口的要求,基于Verilog语言,在选用的IP核基础上进一步添加主机控制器的基本功能,完成FPGA作为USB主机与设备之间的上电检测、高速识别、枚举和帧信号的发送等功能。第三,验证主机控制器与DT连接可以正常工作。设计DT与USB主机的硬件连接方案,分析DT的USB数据格式,然后在USB主机控制器的基础上进一步开发各种模块,实现DT寄存器的读写和波形获取。经过测试,USB主机控制器运行正常,系统成功读取到DT的波形数据,完成了功能上的要求。