数据采集系统作为现实世界中模拟信号转变为微处理器所能处理的数字信号的前端系统,在现代测试技术中占有非常重要的地位。电子工程师们在进行设计时需要对越来越多的各类复杂信号进行观察调试,同时也对信号被采集后的数据质量提出了较高的要求。数据采集技术作为示波器最重要的组成部分,它的性能决定了示波器的各项指标。本文以我实验室的某系列2G采样率的手持式示波器为平台,介绍了2G采集系统的整体架构和采集数据流程,并对应用过采样技术提高数据采集系统的有效分辨率进行研究并验证。首先本文介绍了数据采集技术的相关理论,对2G高速数据采集系统的方案进行论证,并在对常用的提高数据采集精度方案的可行性研究对比中提出一种符合本系统的实现方案。其次,本文还介绍了数据采集系统中基于RS232串口通信的DMM模块设计,包括DMM模块的硬件整体设计、FPGA中串行数据接收模块设计,串口通信的原理以及在此模块的应用方式。该模块可以实现自动档和手动档两种量程模式选择。测量功能包括交/直流电压,交/直流电流,电阻,二极管,通断测试,电容等。最后,本文还在对各种常用的显示方案的对比分析以及可行性研究中提出了一种新的显示模块方案设计。该方案提出了一种基于FPGA产生并控制液晶显示时序,由FPGA对单片SRAM进行控制实现刷新LCD液晶屏的新方法,详细介绍了如何在FPGA内部完成LCD显示时序的产生、读取地址的产生、单片SRAM读写切换控制等功能。