在《面向大型机电设备状态监测与故障诊断的智能仪器嵌入式软件开发平台》的国家863专题研究项目(课题编号：2002AA182308)背景下，根据智能仪器系统的发展要求，本文结合嵌入式Linux系统开发、USB通信技术以及FPGA开发技术，提出了基于嵌入式Linux的智能仪器系统，论述了系统的软硬件实现。尤其对有关USB通信的实现部分进行了详细地论述，其中包括USB固件程序开发与USB设备驱动程序开发。 论文第一章绪论主要介绍智能仪器的研究背景，包括智能仪器的状况以及故障诊断的发展概况和趋势，并引出开发基于自由嵌入式Linux和USB通信的便携式智能仪器系统这样的一个本文的研究问题。 第二章讲述嵌入式Linux系统设计，着重分析了构建嵌入式Linux系统需要解决的几个问题与虚拟内存管理机制的改进。 第三章主要讲述了基于StrongARM嵌入Linux系统的设计与开发，基于StrongARM嵌入式处理器的系统硬件结构，软件开发等。 第四章在介绍了USB通信协议基础上，进行USB通信系统的总体设计。 第五章介绍USB通信系统从端开发技术，包括USB固件程序的开发等。在论述FPGA技术在数据采集处理模块中的作用后，介绍基于USB通信的FPGA从模式串行配置技术。 第六章在介绍USB驱动程序层次结构基础上，详细论述了USB设备驱动程序的开发。 第七章对全文进行简要总结，并对未来工作该领域的研究进行了展望。