随着数字多媒体技术的不断发展,数字图像处理技术被广泛应用于各种领域。视频图像数字化后数据量非常庞大,计算机应用领域中,对如此大量的数据进行实时采集和传输的技术难度较大。现在通用的高速图像采集系统一般都是基于PCI总线,PCI总线图像采集系统的缺点是不支持热插拔,系统硬件设计难度高,受计算机插槽数量、地址、中断资源限制,可扩展性差。USB是为解决传统总线不足而推广的一种新型的计算机通信标准,具有支持热插拔、硬件设计简单、易于扩展等优点。USB2.0总线传输速率可高达480Mbps,适合于多媒体数据传输,已经成为现在技术研究的热点。针对这种情况,本文实现了基于通用串行总线USB的图像采集系统。设计了基于SAA7111的图像转换电路,将CCD图像传感器的PAL信号转换成数字信号;开发了基于EZ-USB FX2的USB2.0接口电路,实现图像数据高速传输;完成了基于FPGA的控制电路,实现对整个系统的控制。FPGA设计的关键问题是时序设计,本文实现图像采集时序、SRAM帧存储读写时序和EZ-USB数据传输控制时序,在详细分析I~2C总线的基础上实现了模拟I~2C总线,并用模拟I~2C总线实现了对SAA7111的配置。在PCB设计时仔细考虑了模拟数字混合电路及EZ-USB高速数据信号线的抗干扰设计。为了提高USB2.0的传输速率,详细分析了EZ-USB FX2各种配置方式,开发了固件程序。开发完成的系统USB的图像采集系统实际传输速率达到了160Mbps,可以稳定的传输25fps@512*512黑白和彩色图像,可广泛使用于图像处理系统。