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本文首先简要介绍了数据采集与处理系统的现状、存在的问题、发展的趋势以及实现实时采样和等效采样的理论和方法。然后，介绍了研制的高速数据采集卡所采用的CPLD/FPGA可编程逻辑器件、ARM32位嵌入微处理器、FIFO存储器、USB接口等目前比较先进的电子技术的概况，详细地论述了本采集卡的硬件结构，并列举了采集卡的主要性能指标。接着针对采集卡所要求的性能指标，详细地论述了系统的硬件电路及软件，并列举了一些关键器件的性能指标，介绍了采用这些器件的原因及优缺点，并对部分电路进行了模拟仿真。该采集卡提供了两路100MS/s最高实时采样率、8bits采样精度、-100V～+100V输入电压范围、100MHz模拟带宽的高速数据采集通道和一路10MS/s最高采样频率、24bits采样精度，可以测量电压、电流、电阻、电容和二极管通断的多功能数据采集通道。系统采用ARM+单片机+CPLD/FPGA的方案，使高速数据处理的任务可以由下位机独立完成，并且系统带有大屏幕液晶显示器，因而脱离PC机在断电的情况下也可以正常使用。