通用串行总线USB(Universal Serial Bus)是一种新型的微机总线接口规范。随着客户对系统数据采集速度要求的不断提高,USB以其使用方便、易于扩展、速度快等优点而越来越多的应用于数据采集系统中。在工控生产中,由于各类数据信号数量庞大、种类繁多,本文设计了一种基于USB总线的数据采集系统,采用PHILIPS公司的USB接口芯片PDIUSBD12与单片机AT89C51进行通信,并和PC机通信而编制出友善的设备应用程序,能较好地解决各类数据信号的高速采集。开发该系统的主要任务是:编程调试器、硬件评估系统、PC方软件等,开发难点有:为满足D12在USB上的最大传输速率而编写的固件程序、编写USB设备驱动程序、编写PC通信应用程序。通过测量目标板与PC通信后的数据,在此基础上测试了该系统数据采集的有效性和数据传输的准确性,有效地验证了目标器的性能。PDIUSBD12的固件设计成完全的中断驱动,当CPU处理前台任务时,USB的传输可在后台进行,这就确保了最佳的传输速率和更好的软件结构,同时简化了编程和调试。PC方程序完成对代码的编辑、编译和对目标文件的分析。在本文中通过分析USB驱动结构,给出了驱动栈模型,并且完成了USB驱动的开发。