在现代工业生产和科学技术研究中,随着数字信号处理理论和计算机的不断发展,都需要借助于数字处理方法,因此数据采集与处理技术日益得到重视。现在的高速数据采集处理卡一般采用高性能数字信号处理器(DSP)和高速总线技术的框架结构。本文选择了一种基于USB2.0和FPGA的数据采集系统的设计和实现方法,数据采集系统采用FPGA作为主控制器,接收AD变换器的数据,然后将采集数据送入USB控制板,最后经USB将数据读入计算机存储和处理。在本设计中,FPGA芯片选用ALTERA公司CyeloneⅡ系列的Cyclone EP2C20芯片,USB2.0接口选择了由Cypress公司推出的带智能USB接口的EZ-USB FX2的CY7C68013控制芯片,而AD转换器采用了美国adi公司的AD1672芯片。论文详细介绍了USB接口在Slave FIFO接口模式下的电路设计和程序设计。系统应用FPGA芯片作系统的核心控制,控制系统的数据采集和与USB接口芯片的数据交换,并产生其中的逻辑控制信号和时序信号。同时应用FPGA芯片作系统的核心控制可提高了系统稳定性、减小设备的体积。本文选用了USB2.0接口芯片和FPGA芯片来实现USB2.0的高速数据采集系统。在本课题中主要研究了USB总线技术,包括总线的特征、电气的特征、数据的传输类型等;并且基于USB2.0技术,提出了USB2.0接口的数据采集系统的实际应用方案;设计并制作了基于FPGA的数据采集和传输的硬件系统;编写了USB2.0接口芯片CY7C68013的固件程序;编写了基于FPGA芯片的逻辑、时序控制程序以及系统的应用程序。