在生产过程中,应用数据采集系统可以对生产现场的工艺参数进行采集、监视和记录,为提高产品质量、降低成本提供了技术手段。随着计算机技术和电子信息技术的飞速发展和日益普及,数据采集系统也得到了广泛应用。尤其在航空航天、地质勘探、电力、雷达、通信等领域中,对数据采集系统的精度要求、速度要求日益增高。在某些特殊场合下,对数据采集系统的便携性也提出了很高的要求。因此,设计出一个合适的数据采集系统就显得尤为必要和迫切。论文在研究FPGA和USB2.0总线技术的基础上,建立了一个基于FPGA和USB2.0的数据采集系统,其主要工作包括以下几个方面:一、对数据采集技术的原理进行了分析和研究,鉴于FPGA在数字系统设计方面及USB2.0总线在数据传输速率等方面诸多无可比拟的优势,提出了一个基于FPGA和USB2.0的数据采集系统的设计方案;二、确定了系统的整体硬件设计方案,其中包括A/D转换芯片、USB2.0芯片、FPGA芯片、系统供电电源芯片及其全部的外围电路。三、按照既定的硬件设计方案,逐个编写相应的软件代码,包括FPGA主控芯片对A/D芯片接口和USB2.0芯片接口的控制代码,用Verilog HDL语言实现;USB2.0芯片的固件程序代码,用C51语言实现;四、完成了软硬件的调试,借助ModelSim对系统进行了仿真测试,并进行了实验验证,系统功能满足设计要求。本文在研究了FPGA和USB2.0技术的基础上,提出了数据采集系统的总体设计方案,以FPGA和USB2.0为技术核心,设计了硬件电路和软件代码。该系统不仅能够实现一般用途的数据采集,还实现了系统的高速化、集成化和低功耗工作。