近年来,随着计算机技术与数据处理技术的发展,越来越多的学者开始从事表面肌电信号(sEMG)的研究,并将其广泛地应用于肌肉生理、肌肉代谢、康复医学及体育运动等方面的研究和神经肌肉疾病诊断。因为sEMG为控制假肢运动的研究提供一个安全、非侵入的控制方式,所以使得其迅速成为研究领域的热点问题。与此同时,由于生物电信号的微弱性,怎样有效获取sEMG也是一项具有挑战性的研究。因此,研制出一种性价比高、方便实用、性能稳定的sEMG数据采集系统具有重要意义。本文采用ARM7和USB技术研制出一种应用于sEMG采集实验的高精度实时数据采集系统。该系统分为下位机和上位机两大部分。下位机包括基于ARM7和USB的采集电路的设计调试,以及固件程序的开发;上位机包括基于WDM的USB设备驱动程序的开发和基于LabWindows/CVI的应用软件的开发。该系统应用ARM7处理器、USB总线、虚拟仪器等先进技术,具有性价比高、支持热插拔、方便易用、性能稳定等特点,可对sEMG进行实时采集。本文首先在对sEMG深入研究的基础上,进行了数据采集系统的方案的设计,包括主要芯片选型、硬件接口电路、固件程序、设备驱动程序以及应用软件等;然后对系统所用关键技术,如ARM、USB协议、嵌入式实时操作系统μC /OS-II、虚拟仪器和WDM技术进行了概述;最后介绍了怎样设计、调试软硬件、驱动和应用程序,给出了系统的测试结果。本文研制的数据采集系统现已应用于华中科技大学控制科学与工程系生物信息控制研究室的表面肌电信号采集实验中,并取得了良好的效果。