VXIbus是VMEbus在仪器领域的扩展(VMEbus eXtensions for Instrumentation)，是计算机操纵的模块化自动测试仪器系统。本文设计的VXI同步数据采集模块是一种支持多个通道以同步的方式对输入信号进行实时采集、存储和处理的测量模块。 在系统设计中以VVP(VXI Versatile Plug-in)高速仪器内部总线平台为基础，采用母板-功能模块的结构。VXI同步数据采集模块既可以单模块工作，也可以多模块同步工作，实现了模块间的灵活组合，能够以多采样率进行数据的同步采集。结合母板DSP处理器的强大运算能力，就构成了一个具有实时数据同步采集处理功能的自动测试仪器。 本模块使用了单片集成多通道同步A／D转换器，并在转换器之间共享采样时钟的方法在模块内部实现了通道间同步。在多模块同步工作时，采用了触发信号和全局参考时钟双同步的方案，使不同模块间的通道同步精度得到保证。在数据传输方面无论是通过外部总线接口还是数据链路接口，功能模块与DSP之间都支持DMA方式，解放了母板处理器的核心运算单元，使实时信号处理成为可能。通过VXI主机直接引导加载的形式，实现了对DSP内部仪器监控主程序和子程序块的动态添加、替换，大大方便了仪器底层软件的升级维护，也为大型复杂算法程序的应用提供了便利条件。 在电路硬件设计中，使用了现场可编程逻辑器件，将模块接口、数字逻辑功能都集成到一、两块芯片中，简化了电路，提高了可靠性。可编程逻辑器件用Verilog硬件描述语言进行设计，并通过建模、仿真等工作，从功能、时序上进行反复的验证，确保了设计的正确性。电路板设计则综合考虑了数模混合PCB的抗干扰性、高速电路的信号完整性等问题，同样在EDA环境下进行了布局布线前后的仿真验证工作，使设计真正达到了设计即正确，确保了一次设计成功，大大降低了设计成本。 论文的最后给出了实际测试结果，并对整个系统进行了总结与展望。