USB接口因其易用、真正的热插拔等优点在测量仪器领域广泛应用。本文基于USB2.0高速传输开发了便携式高速数据采集系统,并针对如何提高系统的数据传输速度和USB设备驱动的开发进行了深入研究。首先研制了采用LPC2888作为核心控制器的USB数据采集系统。利用其内部集成USB高速设备控制器完成从数据缓存到USB总线DMA方式的数据传输;利用其GPDMA控制器实现从数据采集模块到数据缓存的DMA传输;并通过数据缓存的半满、全满中断对两个DMA操作进行协调,完成了DMA方式的数据传输流程。经测试,系统工作流程正确,但由于LPC2888从外部IO口到内部缓存的DMA传输过程速度较低成为系统带宽瓶颈,系统实时采样率限制在2Msps。为提高系统整体数据传输速度,重新设计并实现了以FPGA为核心控制器、以CY7C68013为接口芯片的USB数据采集系统。经测试,系统工作稳定可靠,数据采集传输结果正确,系统实时采样率达10Msps。本文以上述两个系统为基础,着重对USB接口系统的数据传输速度进行了测试分析。经过优化设计,两个系统的USB接口数据传输速度分别达到了14.0MB/s和37.4MB/s。使USB数据采集系统中数据传输速度普遍较低的问题得到了解决。最后对影响USB接口数据传输速度的因素进行了分析。在USB设备驱动的开发上,本文在两套系统中成功应用了VISA方法。验证了VISA是一种开发USB接口应用系统的通用方法。在CY7C68013系统上,对VISA生成的驱动和接口芯片生产厂商提供的驱动进行了比较测试。两种驱动均能够实现系统工作流程且系统运行稳定,但VISA驱动的执行效率稍逊于接口芯片厂商提供的驱动。CY7C68013接口芯片使用VISA驱动和Cypress公司提供的驱动所能达到的最大带宽分别为21.9MB/s和37.4MB/s。