随着计算机科学和通信技术的不断发展,越来越多的计算机外围设备采用传输速率快而性能优良的USB接口,而个人计算机主板上RS232接口正逐渐淘汰。在工业应用领域,工业现场中许多设备使用的主流通信接口是RS232、RS422、RS485和CAN接口等。传统的接口转换设备是使用各种总线控制器芯片来设计的,成本较高,体积较大。这样的设备大多只是实现RS232、RS422、RS485或CAN接口之间一对一的转换,并且不能对数据进行实时处理。本文就是在此应用背景下,研究和设计出一种多功能串行通信测试系统,进行USB和RS232、RS422、RS485以及CAN的转换,从而实现上位控制计算机与底层设备之间的通信。根据系统功能需求,采用FPGA作为核心控制芯片设计了测试系统的电路。通过Verilog HDL语言在FPGA芯片上设计实现各种总线控制器的功能,包括UART和CAN控制器。设计出的硬件系统成本较低,体积较小,并且能够对底层设备发送来的数据进行实时处理。在上位计算机软件设计部分,本文结合虚拟仪器的可视化编程特点,设计了LabVIEW测试程序。该测试程序用于完成上位计算机与底层设备之间的数据传输,并且能够对数据进行保存和分析。最后,本文结合某随动控制系统及其通信协议,验证了多功能串行通信测试系统的功能。