随着船舶导航系统的不断发展，用户对导航系统的要求也越来越高。综合导航显控台就是船舶导航系统的数据处理中心，其重要性和可靠性对船舶的航行至关重要。综合导航显控台的信息处理应用程序固化在电子盘中，传统的程序替换相当麻烦，因此，需要开发一种新式的替换方式。USB系统由于支持即插即用和热拔插，以及具有速度快、易于扩展、总线供电等优点，目前已成为PC机与外部通信的主流接口。USB技术的飞速发展和广泛应用，为系统应用程序的替换方法提供了很好的技术支持。本文首先分析了USB的系统结构以及USB设备的架构，同时分析了电子盘的FAT文件系统结构，为固件的实现提供了理论基础。随后详细的阐述了系统硬件的设计过程和固件程序的设计实现。系统硬件设计部分主要由USB接口部分和功能单元部分组成。具体可分为：USB芯片外围电路，USB芯片与微控制器的接口电路，电子盘与微控制器的接口电路，另外增加了调试用的串口电路。系统的软件开发主要是固件的开发，采用分层体系架构的方法进行设计，有利于代码的实现移植、复用和维护。固件遵循USB1.1协议，FAT文件协议和UFI命令这三种协议的规定，利用C语言进行程序设计，完成模块化程序设计并进行了调试。在主程序设计中，提供服务中断程序接口实现模块程序的调用。该设计对主机与电子盘的通讯提供了一种新型便捷的方式，研究成果具有较高的工程应用实用价值。