随着电子测量仪器的快速发展,传统大型测试系统通常由多台单一功能的测试仪器组成,但由于数据交互速度慢、体积庞大、缺乏便携性和灵活性等缺点并不适用于现场快速测试与移动测试。本文针对传统电子测量仪器的功能单一、体积庞大、不能覆盖多种测试条件和测试环境等问题。定位当前电子测量仪器市场需求并对标国外主流型号的多功能小型化测试模块。设计了具备功能可重构、硬件可组态的多功能模拟信号测试模块。该模块为VXI单槽C尺寸模块,同时具备8通道的数字化仪、8通道频率计以及8通道任意波发生器,三种功能具备可重构的特性。不仅解决了多种功能联合测试、便携式测试、快速移动测试的需求,而且模块硬件可组态的设计理念在多个功能模块进行硬件组态后可大大提升电子测量仪器的测试范围以及测试能力。本文主要的研究内容包括:1、根据模块功能以及指标要求,采用小型化低功耗设计原则对多功能模拟信号测试模块的总体架构方案进行了设计。2、研究数字化仪、频率计、任意波发生器三种功能模块的解决方案,针对三种功能分别进行了硬件电路设计。最后提出了基于功能可重构、硬件可组态的设计思路,并对多功能模拟信号测试模块进行了功能可重构、硬件可组态化设计。3、研究基于DDR3的数据深存储逻辑实现细节。实现了采用简单用户逻辑接口对DDR3进行突发读写操作。设计了基于DDR3的高速数据采集实时存储功能。4、研究了高分辨率时钟分相频率测量方案,在FPGA内部实现了对信号进行1ns分辨率的测频、测周以及脉冲参数测量。5、研究任意波发生器数字逻辑实现方案。在FPGA内部实现了对外挂SSRAM存储器的直接频率合成,数字调制等功能。通过对以上内容的研究。本文设计了具备功能可重构、硬件可组态的8通道多功能模拟信号测试模块。在单一模块中实现了3种不同测量功能。使之能广泛的应用于某些极端复杂测试条件下的现场快速测试与移动测试。为多功能小型化集成测试系统打下了坚实的基础。