虚拟仪器已成为智能仪器发展的主流趋势，同时，在实际测试领域应用中，有一些数据采集过程要求有长时间、大批量的数据吞吐能力，要求数据能够实时采集实时存盘。正是基于虚拟仪器的思想和满足实时数据采集存储要求，笔者研究并设计了一套基于USB2.0的实时数据采集虚拟仪器系统。 论文从总体方案、硬件电路、软件程序、性能测试等几个方面详细地阐述了基于USB2.0的实时数据采集虚拟仪器系统的设计细节和研究成果。本采集系统采用400MHz增益带宽积的运算放大器，运用DA高精度校准技术，并选用高采样率低噪声的12位AD转换芯片进行模拟电路和AD转换电路设计，既保证了数据采集系统的信噪比，又提高了系统测量精度。通过板上集成DSP芯片，采用预测编码和字典压缩等数据压缩技术，降低了系统数据传输量。本系统运用USB2.0高速数据串行传输接口技术，实现了数据串行高速传输，满足了高数据吞吐量要求。本系统还采用集成度较高的FPGA芯片设计系统控制核心，较使用分离元器件来实现而言，降低了设计难度，提高了系统稳定性，同时还减小了设备体积。 各方面的性能测试结果表明，采集系统采样率设置在10Ksps～12Msps之间，本系统工作稳定可靠。对该课题的研究，达到了研发一套性价比高、功能强、功耗低、方便易用等特点的新一代海量数据动态记录系统的目的。