USB总线从其产生到现在，经历了一个从发展到成熟的阶段，它具有支持热插拔和即插即用，接口容易扩展等特点，这些特点让它在其他外部总线的竞争中获胜，成为当今微机的主流外部总线。FPGA技术已经历了二十年的发展历史。在这十几年的发展过程中，以FPGA为代表的数字系统现场集成技术取得了惊人的发展。由于FPGA不仅可以解决电子系统小型化、低功耗、高可靠性等问题，而且开发周期短、开发软件投入少、芯片价格不断降低，这些优点促使其越来越多地取代了ASIC的市场，特别是对小批量、多品种的产品需求，是FPGA成为首选。USB技术和FPGA技术的结合将提供一种高密度专用数字集成电路与PC机相连接的解决方案，使开发人员轻松设计出便携式的复杂数字电路系统。 另一方面，计算机原理实验是高校计算机教学中的一个重要组成部分，它与计算机原理课相结合，通过课堂教学和动手实践相结合的方法，让学生对微机的体系结构、组成原理等有一个全面细致的理解。虽然USB总线技术已成为了主流的外部总线技术，但详细介绍USB2.0协议的微机原理实验设备还很少，因此，有必要设计一套基于USB2.0总线的实验开发系统，让学生能够真正了解USB总线的内部机制。 本文所设计的实验开发系统基于usb2.0总线，专门为微机原理设备总线实验课而设计，使学生能够很好的理解usb2.0协议，usb设备的组成和工作原理，驱动程序的设计以及外围电路的设计，并为学生进行设备的开发留出了余地。实验开发系统使用C语言，参考USB2.0的协议规范实现了其逻辑协议部分，编译后下载到单片机中与实现物理协议部分的isp1581芯片一起构成了USB2.0的接口部分，完成了数据从PC机到实验系统的数据传输。实验系统的外围电路用Altera的FPGA芯片控制，学生可用硬件描述语言对其编程，实现对数码管，信号灯的控制，通过扩充可加入自己的实验项目。