随着电子信息产业的崛起,高速度、大容量的数据流充斥着现代电子系统。为了从外部抽象的模拟量中获取信息送入计算机处理,信号的数字化处理渐成趋势,能够将模拟量数字化再配以频谱分析、数字滤波等处理的数据采集和信号处理技术开始引起重视,以其快速实时、获取信息量大以及实现简单的优势得到广泛应用。无论是基础科学研究、国防科技或是实际工业生产等诸多领域,大量的信号采集和处理问题都丞待解决,也进一步要求了采样精度、采样频率的提高以及系统功耗、封装体积的减小。课题所描述的项目是基于ADC+FPGA+DSP系统架构,设计完成了一款SIP芯片原型验证平台,用于某航天控制平台,用来A/D实现数据采集、串口传输和处理、PWM配置等功能。本论文的工作是根据项目技术指标的要求设计系统方案,完成硬件系统设计和功能模块实现的工作,并进行板级测试;测试结果满足项目要求后,为提高系统可靠性和稳定性,采用SIP封装技术集成所有芯片的裸片,封装体积大大减小。本文完成的工作重点包括:(1)系统方案设计确定了整体架构和PCB布板,解决了硬件上的布局和配置以及时钟和电源设计等硬件问题,着重讲述了ADC芯片输入配置和数模隔离这两个对性能影响比较重要的部分。(2)功能模块介绍了整个系统功能设计思路和具体实现,采用4颗ADC芯片HWD977实现对4路信号的数据采集,FPGA和DSP之间的通信操作依靠XINTF接口完成,由FPGA对采集后的A/D数据进行存储、校正和滤波等处理,通过XINTF接口发送到DSP后经SCI串口传输到计算机,保存成文本形式再进一步分析;FPGA还对外输出12通道可独立配置PWM,由DSP通过XINTF接口向FPGA发送PWM的控制字。(3)板级测试工作在代码仿真编译通过后开始,管脚连通性测试正常才进行4路A/D数据采集功能、12路PWM配置的测试工作,A/D数据的分析结果用来确定校正模型的相关参数。(4)通过一系列测试验证方案的可行性,结果表明4路ADC的采样精度达到12.5位,12路PWM可独立配置且单脉冲宽度最小达到16.6ns,证明系统的功能和性能均符合要求,开展下一步的SIP基板布局布线工作,并对SIP成品做一个X-Ray检测排除缺陷异常。本文围绕上述内容为中心展开工作,从总体方案的构思到硬件设计的考量到功能实现的具体细节一一做了介绍,在实现项目要求的功能的前提下优化电路结构,改善系统性能。