正电子发射断层成像（PositronEmissionTomography，简称PET）是一种非侵入式的造影方法，它能够无创、定量、动态地评估人体内各种器官的代谢水平、生化反应和功能活动。作为当今核医学诊断和研究的尖端技术，PET在重大疾病的早期诊断、疗效评估以及基础研究等方面有着独特的应用价值。在PET系统中，数据获取系统作为探测器与图像重建的桥梁，负责信号采样、处理与传递，其设计的好坏直接影响到系统的整体性能和成像质量。本文结合华中科技大学研制的全数字化小动物PET，以基于单事件列表式数据的符合探测为基础，充分运用闪烁脉冲特性和数字信号处理技术，研究并实现了数据获取单元中事件能量和位置信息获取方法及其读出电路。本文的研究工作主要包括：从PET系统的基本工作原理出发，针对PET探测器单元的结构特性和输出信号特点，以信号流为导向，细化并完善了数据获取单元中能量、位置获取模块的框架结构、功能要求和考核指标；在此基础上，详细讨论了硬件各部分的设计，包括：运算放大器、增益调节器、(VGA)、模数转换器(ADC)、可编程逻辑门阵列(FPGA）以及信号完整性设计等；同时，对软件单元驱动接口、主控制程序等也做了深入的探讨；文中的设计方案在系统测试、仿真与验证部分得到了评估，性能指标达到了预期要求。