核成像系统正电子发射断层扫描(Positron Emission Tomography,PET)是核技术在医学领域的应用,由于具有分子显像和功能显像的特点,被广泛应用于肿瘤学,心血管疾病学和神经系统疾病学研究,以及新医药开发等领域。论文首先简要介绍了核成像系统PET的显像特点,课题的内容和意义以及国内外的发展状况,接着介绍了核成像系统PET的工作原理及组成结构,并着重分析了核成像系统PET对数据传输的性能指标要求,结合USB2.0接口的性能特点,采用USB2.0接口作为核成像系统与计算机之间的通信接口。并探索了一种USB接口无线数据传输的方案。论文主要包含以下三方面内容。首先介绍了基于USB控制器芯片Cy7c68013和FPGA的USB高速数据传输接口的实现。硬件部分对系统电源,USB控制器芯片Cy7c68013及其外围电路,FPGA芯片XC2S200-5PQ208C的配置电路及FPGA与Cy7c68013之间的传输接口作了详细的介绍。软件部分介绍了USB控制器芯片的固件程序设计,USB驱动程序设计以及计算机端的应用程序设计,最后介绍了FPGA程序的实现。实测该接口的数据传输速度为5MB/s。采用USB20D模块对硬件进行了改进,使得性能得到了较大的提高。硬件部分只是用USB20D模块取代了Cy7c68013及其外围电路,其余部分未作修改。软件部分,USB20D模块自带有固件程序和USB驱动程序,所以只开发了FPGA程序和计算机应用程序。改进后的数据传输速度达到20MB/s。实验表明数据传输准确、可靠,无数据丢失,传输出错现象。最后,介绍了使用射频芯片nRF2401实现USB接口无线传输的方法。对其硬件组成和软件编程做了详细的介绍。