随着计算机与电子科学技术的迅速发展，计算机及其外围设备也得到了飞速的发展与广泛的应用。目前在科学研究领域和各种生产应用场合中常常需要用到数据采集系统，而且对数据采集的各种要求也越来越高。传统的数据通信方式，诸如PCI、RS-232、RS-485等，由于传输速度慢、抗干扰能力弱、安装麻烦等原因严重阻碍了数据采集系统的发展与普及。 　　本文针对新一代USB2.0(Universal Serial Bus)通用串行总线具有传输线少、通信速度快、支持热插拔以及易于扩展等特点，设计出了一款工业现场图像采集系统。并对基于USB通信技术的图像数据采集与显示和整个系统的控制管理的软硬件设计进行了深入的研究。 　　论文首先介绍了USB的体系结构，然后结合相应的设计方案，全面地介绍了采集系统的硬件和软件设计。其中系统硬件部分具体描述了USB2.0控制芯片Cypress68013A及其外围电路的接口设计；采集卡软件部分通过分析 USB2.0 协议规范的编程框架，阐述了采集卡的USB枚举，配置命令与图像数据收发的程序设计方法，并且介绍了电源管理过程的软件实现方法；最后设计了上位机数据采集和图像显示的应用程序界面，并对其所完成的功能做了解释。 　　论文所设计的基于USB通信的数据采集系统不仅具有传统USB产品支持热插拔、即插即用、传输速度快等特点，还具有电源管理，配置功能断电存储等优点，达到了课题的设计目的。