随着电子技术的发展,对数据采集系统的需求变的越来越大,数据采集系统在各个领域的应用也变得越来越多,工程师对数据采集系统的研究愈加重视。本论文基于这一前提,针对含有多种信号和不同通讯方式的被测对象,设计了一款基于USB的数据采集系统。此系统以STM32F103为工具端主控芯片,对采集到的各类信号进行分析、处理后的数据信息通过USB总线实现与PC端的连接。计算机通过上位机对采集到的信息进行存储和显示,被测对象则根据上位机指令实施相应的动作。根据被测对象所支持通讯协议的不同,此系统可提供TWI、SWI等的数据通讯方式。本文在锂电池管理芯片作为应用的基础上,对硬件电路设计、软件通讯协议实现过程、DFU固件升级方法等的数据采集系统的工具端相应模块进行了设计;对PC端上位机界面、数据传输部分程序的USB具体通讯格式等进行了开发;结合应用端的被检测设备,形成了一套完整的数据采集系统,对锂电池的电压、电流、温度等的常规信息以及使用过程中的各项参数进行监测、处理和展示。本文对设计完成后的整个系统进行了测试,通过对测试结果的分析,本数据采集系统上位机运行稳定,能够实现对锂电池应用场景下的各种数据信息进行实时的采集与监测,且指令与数据的传输速度相较于传统设备获得了25%～33%左右的提升。本系统对采用TWI或SWI数据通讯方式的应用有广泛的兼容性,且对TWI通讯方式的数据传输速度做了优化,并不局限于当前的锂电池应用领域。