由于工业控制过程中信号检测与反馈环节现场环境复杂,同时控制过程需要采集的数据量大,对数据采集的速率、精度要求高,所以性能优良的数据采集系统对于保证控制过程精确、高效、稳定有重要的意义。随着计算机总线技术的发展,CPCI总线以其高性能逐步成为工业计算机最可靠的系统总线之一,CPCI总线不仅能保证高速的数据传输,且具备通用的操作系统和开放的架构体系,使结合了CPCI总线的数据采集系统具有良好的兼容性和可靠性,获得越来越广泛的应用前景。目前基于CPCI总线的数据采集系统存在功能单一、可扩展性差等缺陷,本文利用Xilinx FPGA设计并实现了一种基于CPCI总线标准的数据采集系统,其中硬件系统采用通用性设计框架,兼容不同功能模块同步运行。具体而言,系统包括基于CPCI总线标准的采集控制主板和两种功能子板,采集控制主板和功能子板之间通过通用接口模块连接,该模块定义了板卡间连接的硬件标准和通信协议,大大改善了系统的功能可扩展性。论文设计实现的采集控制主板负责系统的调度控制,以及同工控机、外围设备的通信,两种功能子板分别是支持多路信号采集及指令输出控制的SSI信号采集卡和支持多路数模转换的DAC数据处理卡,硬件系统和上位机软件构成整个数据采集系统。在完成系统硬件设计及通信调试的基础上,本文在基于电动缸的实际应用场景中对数据采集系统进行了性能测试实验。测试表明,基于CPCI总线标准的数据采集系统能够同时支持多种数据处理功能,且各项指标均满足设计要求,整个系统可靠稳定。