随着技术的发展,箭上设备的复杂度及技术指标越来越高,与其配套的测试设备的技术指标也相应地大幅度提高。现有的测试设备大多采用PXI总线或CPCI总线实现数据传输,这种并行传输总线的数据传输速度及其抗干扰能力不能满足要求,因此,研制数据传输速度高且抗干扰能力强的测试设备具有重要的应用价值。本文首先提出了一种基于串行VPX总线的多功能测量模块的设计方案,在此基础上,研制了基于VPX总线的多功能测量模块并对该模块进行测试,测试结果表明,基于VPX总线的多功能测量模块能显著提升模块数据传输的带宽,同时具有良好的抵抗恶劣环境的能力,满足测试系统的需求。论文的主要工作如下:首先,分析了多功能测量模块的需求,并研究了 VPX总线的规范与实现方法,在此基础上,完成了基于VPX总线的多功能测量模块总体方案设计,其中,在对比接口芯片与IP核的设计方案的基础上,基于PEX8311接口芯片来设计了 VPX高速传输串行总线。其次,研制了基于VPX总线的多功能测量模块的硬件电路,包括具有保护和程控放大功能的采集电路、具有椭圆滤波和增益放大功能的输出电路及具有协议转换功能的总线接口电路。然后,设计了基于多功能测量模块硬件电路的FPGA控制逻辑,包括采样控制逻辑、输出控制逻辑、触发逻辑,并通过定义与上位机的传输协议设计了总线传输逻辑。最后,利用工具软件PLXMon对多功能模块关键技术指标进行了测试,同时验证了 FPGA设计逻辑的正确性。测试结果表明,本文设计的多功能测量模块能够满足高速测试系统的需求。