海底大地电磁数据采集仪是进行水下电场信号的提取和海底环境的监测的精密仪器。由于测量信号很微弱及海底环境复杂,它对系统的硬件和软件都提出了较高的要求:24 位高精度的 A/D 转换器;多通道同步数据采集;低功耗设计;较高的可靠性。在当今电子产品设计中使用硬件描述语言设计可编程逻辑电路已经被广泛采用。本文首先对 CPLD(复杂可编程逻辑器件)和 VHDL 进行了简要的介绍,并分析了使用 CPLD 进行电子设计的优点。然后结合海底大地电磁数据采集仪的功能要求,介绍了一种基于 CPLD 和 MCU 的多通道高精度(微伏级)A/D 数据采集系统的设计方法。并给出这种数据采集系统的硬件原理电路和主要的软件设计思路。由于硬件上采用 CPLD 技术将数据总线,译码单元和逻辑控制电路集成于一片 CPLD 上,大大缩小了印刷电路板的尺寸简化了硬件电路,并且提高了系统的可靠性和灵活性。同时对采集部分的电源进行软件控制,在其不工作时切断电源,以及下位机软件的中断程序设计可以显著的降低系统的功耗,节省仪器的宝贵电能。经大量实验证明,采用本文提出的方法所设计的数据采集系统可以满足海底大地电磁数据采集的要求。具有高精度,多通道同步,低功耗, 高可靠性的特点。