便携式表面粗糙度测量仪成功地实现了在生产车间和计量部门对工件的表面粗糙度的精确测量。并且因其系统操作简便,体积小,重量轻,被广泛应用于生产现场的使用。但随着技术的发展,它逐渐暴露出在数据处理和数据管理等方面存在的局限。本文针对这些不足之处对原有的便携式表面粗糙度测量仪进行了更新升级,对其硬件电路部分进行了重新设计,同时采用先进的USB总线技术实现了便携式表面粗糙度测量仪与计算机之间的通讯,使其功能更加完善,更适应市场的需要。本文首先论述了便携式表面粗糙度测量系统的国内外研究现状以及便携式表面粗糙度测量仪的工作原理,详细分析了USB的体系结构、通信协议。基于此,重点研究了便携式表面粗糙度测量仪模拟数字电路和USB接口电路的硬件、软件设计方法。硬件部分的设计以TMS320VC5402芯片为系统控制核心,对包括电源电路,模拟放大电路,输入输出电路等测量仪的硬件电路部分进行了设计,同时采用MAX3420E接口芯片完成USB接口电路的设计。软件部分主要完成以下三个部分:一是设计了控制USB通讯的固件程序;二是开发了便携式表面粗糙度测量仪的驱动程序,它为USB设备和上位PC机进行通讯提供保证;三是设计完成了用来对数据和参数进行管理和计算处理的上位计算机应用程序。本文最后通过实验证明更新升级后的便携式表面粗糙度测量仪能够成功实现预先要求的功能,弥补原产品的局限,使产品性能更加完善。