随着现代工业领域对数据采集的要求越来越高,传统的以采用数据采集卡为主的方法由于传输速度慢、安装麻烦、抗干扰能力弱等诸多问题已难以适应如今数据采集的要求。通用串行总线USB具有速度快、支持热插拔及传输线少等优点,因此将USB应用于数据采集系统可以很好的解决传统数据采集系统的不足,具有广泛的应用价值。本文针对高速数据采集系统的需要,设计了基于USB的数据采集系统。系统设计工作包括硬件设计和软件设计两部分,硬件部分本系统选用了ATMEL公司的单片机AT89C5131作为微控制器,负责接收由A/D转换得到的数字量数据,并通过其内置的USB控制器实现单片机和PC机之间的USB数据通信。本系统设计的主要工作难点是系统软件的设计,包括固件程序、USB驱动程序和应用程序的设计三部分。其中,固件程序利用Keil C软件开发,而USB驱动程序则通过DriverWorks自动生成并适当修改而成;通过固件程序和USB驱动程序的设计使得单片机可作为USB设备被PC机识别,从而可以将采集的数据通过USB数据线传输给PC机。PC机上的应用程序利用VC++开发,并使用MFC设计了PC机上的USB数据采集界面,可实现采集数据的波形图显示功能。本文最后通过对系统的测试,在设计的数据采集界面上显示出了输入随机信号的波形图。实践证明,本系统设计已初步取得成功,可以实现USB数据采集功能。