电缆遥测井下仪(Telemetry Cable Communication,TCC)是数控石油测井系统中关键仪器之一,它与大多数井下仪器配接完成测井作业。传统的电缆遥测井下仪采用中小规模集成电路和分立元件设计,其稳定性、可靠性和抗干扰能力都较差。利用现代微电子技术和EDA技术发展的成果现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Arrays, FPGA)和利用硬件描述语言(VHSIC Hardware Description Language,VHDL)进行自顶向下(Top-down)的设计方法正好可以解决这些问题。本文的任务就是使用FPGA实现TCC数字系统的功能,所做的工作包括以下几方面:首先,在深入研究和分析了TCC工作原理的基础上给出了具体的设计方案,设计方案主要包括TCC数字系统中各功能模块的划分、整个设计的流程和FPGA芯片选型;其次,介绍了各功能模块的设计思路,并使用硬件描述语言完成了TCC数字系统中各模块的设计,在设计中采用自顶向下的设计方法和模块化的思想,并对每个模块进行了功能仿真来验证各模块功能的正确性;最后整合所有功能模块,以XILINX公司的SPARTAN2系列FPGA芯片为载体对整体的TCC数字系统进行综合、布局布线和后仿真,给出了设计实现结果和功耗估算结果,得到的功耗估算结果大大少于在传统的TCC中所测得的功耗。仿真验证结果表明,TCC能正确按照设计要求实现功能,在保证系统性能的情况下做到更低的功耗,同时有效地缩小了系统体积、提高了系统的可靠性,还可以实现在系统配置和编程,使得系统的调试、升级和维护更加灵活方便。