USB串行通用总线，以其方便使用，即插即用，支持热插拔的特点，而广泛应用于计算机外设。目前USB2.0广泛应用于各个领域，但局限于其传输速率不高，只能用于中低速传输，对于高速图像数据、视频数据传输有一定的限制。USB3.0标准白皮书于2008年正式发布，传输速率达到5Gbps。传输速率可以与Camera Link总线、IEEE1394等高速传输总线的传输速率相匹敌。同时具有支持热插拔，接口结构简单，对于PC接口要求不高的特点。USB3.0的出现是通用串行总线发展的一个里程碑。USB3.0将成为传输总线流行的大趋势，在一定应用领域将替代高速总线Camera Link总线、IEEE1394。随着信息时代的不断发展，高速大量的数据采集，在我们生活和科研领域显得尤为重要。如何实现大量数据高速采集，是一个重要的课题。论文首先介绍了几种常用的高速总线，分析了USB3.0数据总线的优势。接着分析了USB3.0传输的原理和优势。本设计实现基于USB3.0的大量数据的高速采集。模拟产生高速图像数据，通过DDR2实现高速缓存，利用USB3.0高速总线传输高速图像数据。完成USB3.0固件开发，应用程序开发，将接收到的数据进行存储显示。实验结果表明，可实现高达2Gbps的高速数据采集，达到预期效果。在数据存储部分，应用固态盘磁盘阵列，实现高速数据读写。论文对USB3.0的传输高速图像数据的研究，为以后将USB3.0高速总线用于相机系统奠定了很大基础，方便后续应用开发。