随着现代检测技术向智能化、网络化、集成化、自动化和数字化的方向发展，计算机以高效、快速的数据处理能力发挥着越来越重要的作用。虚拟示波器是随着计算机技术、现代测量技术发展起来的一种新型高科技产品，充分利用现有的计算机资源，用计算机软件代替传统仪器的某些硬件的功能，用计算机的显示器代替传统仪器物理面板，具有强大的数据采集、分析、处理、显示、存储和网络发布等功能，而基于USB接口的虚拟数字存储示波器还有即插即用、无需外部电源、使用灵活方便等好处，显示出强劲的生命力，代表了测试测量仪器的发展方向，必将在测试领域得到广泛应用。 论文设计了一种基于USB接口的虚拟数字存储示波器。设计方案：示波器的数据采集系统采用两种取样方式，实时取样和等效时间取样；采样数据的传输，从A／D转换器到存储器到USB的外设芯片，在高速可编程逻辑器件的控制下实现DMA传输方式；虚拟示波器面板采用LabVIEW图形化编程语言进行编程。 论文首先介绍了虚拟仪器、数字存储示波器、USB接口的特点及优点，接着从硬件系统和软件系统两方面对基于USB接口的虚拟数字存储示波器系统设计作了详细论述，另外，还提出了电路设计中应注意事项及抗干扰措施等。最后，通过示波器校准仪和标准信号源对系统性能的测量和测试，以及与惠普公司的HP54601B的数字存储示波器的测量结果相比较，进行系统的性能分析及信号波形分析。经测试，系统达到了普通示波器的各项指标要求，垂直幅度精度≤±3％，水平扫描时间系数误差≤±3％，上升时间≤15nS，并且对于1M以下的随机信号，有较好的波形复现能力及较高的精度。