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针对以往采用MCU设计实现的数据采集卡速度低、容量小，无法胜任一些实时性高、数据量大的数据采集要求，本文采用CPLD和DSP进行信道前端处理，以FPGA为采集的核心控制芯片并用于参数的存储与读写，设计了一种快速、高精度数据采集卡。在FPGA内部实现了133MHz的PCI总线，无需专用接口芯片，简化了电路设计，提高了系统的稳定性。实验表明，数据采样率最高可达20MSps，而且具有功耗低、稳定性高、可以进行多通道扩展的特点。