基于FPGA(Field Programmable Gate Array)现场可编程门阵列的电路系统是目前硬件工程师研究的热点。与传统的电路系统相比,基于FPGA设计的系统具有功能强大,时序逻辑资源丰富,可反复编程修改,开发周期短等优点。机械设备状态监测信号的获取(数据采集及传输),已成为机械行业急需改进与提高的问题。本文对当前各种机械振动信号的数据采集和传输方式做了深入分析与研究,根据机械振动信号的特殊要求,针对机械振动信号数据量较大、实时性和连续性要求较高的特点,提出了一种基于FPGA的数据采集及传输方法。为了实现信号数据采集传输和存储功能,本文利用FPGA内部丰富的硬件资源设计一个类似CPU功能的智能小系统,将数据采集和传输的控制模块等都集成于一片FPGA中,在单片FPGA内部设计A/D数据采集控制器,实现数据采集的时序控制和多路转换控制;在FPGA内部实现双口RAM(FIFO),用以对采集数据的缓存以及同步完成简化TCP/IP协议及以太网协议的封装,采用类似CPU的控制小系统,通过对指令的逐条执行完成对数据的打包传输和应答功能控制,正常情况下数据信号以以太网的方式把现场采集到的数据传输到上位机。考虑到大型机械不间断运行的要求,为了保证在以太网或上位数据处理机故障的情况下采集数据的连续性,提出了一种基于USB的数据存储方法,在FPGA中开辟一个外围USB存储器的控制模块,控制USB暂存数据的功能的调用,当以太网数据传输方式发生故障,将采集数据保存到外围大容量存储器中,故障解决之后将暂存的数据直接送至上位机。整个系统功能主要以硬件描述语言VHDL为主来实现。通过对FPGA的特性功能分析,本文重点阐述了利用自上而下的设计思想,对系统中各个关键技术模块和难点进行深入分析与研究,通过实验仿真,对各主要功能模块及系统不断加以完善,最终使系统仿真结果达到预期要求。本文提出的机械振动信号的数据采集传输及存储方式,简化了设备状态监测系统中振动信号获取的策略,提高了数据获取效率,增强了系统的可靠性,并降低了整个系统的成本。本文实现的通用的采集传输方式和存储方式,能够满足多数现场数据采集高速、多路、宽带宽的要求,具有一定的实用价值,为同一领域的研究提供一定的参考。