高速数据采集作为电子信息技术的重要组成部分,在通信、测试仪器、遥感遥测、信息安全等众多领域有着广泛的应用。PCI总线作为外部设备互联总线为高速数据采集模块在测试测量仪器上的系统集成提供了方便。本文以PCI高速数据采集模块设计为研究课题,重点研究了高速数据采集模块的具体实现,文中主要研究的内容包括以下几个方面:1.从如何提高数据采集系统的采样率出发,提出基于并行组合采样的设计方法,并使用两片单通道500MSPS ADC芯片设计实现了1GSPS数据采集电路;2.分析研究了采样时钟对高速数据采集性能的影响,设计实现了两路反向的高精度、低抖动的500MHz采样时钟电路;3.针对高速数据采集系统的要求,设计实现了高信噪比、高动态范围、可程控放大衰减的模拟信号调理电路;4.通过研究高速、大容量的数据存储设计,设计完成了基于DDR2 SDRAM内存模组的数据存储电路,并通过FPGA实现了对DDR2内存模组的读写控制逻辑;5.在研究了基于PCI总线的数据传输方法的基础上,完成了基于PCI9054接口芯片的总线传输电路设计,并通过FPGA实现了本地总线与PCI局部总线通信的逻辑设计;6.通过对如何提高并行数据采集系统性能的研究,分析产生通道失配误差的原因,并针对系统中存在的通道失配误差完成了误差校正逻辑设计。本课题最终实现了输入信号带宽为200MHz,采样率为1GHz的数据采集,达到了设计的预期目标。