数据采集广泛应用在仪器测试、通信、雷达等领域,目前国内对数据采集系统的研究与国外相比还存在较大的差距,针对这一现状,本文研究了一种基于嵌入式Linux系统下ARM与FPGA的高速数据采集系统。论文分别从硬件和软件两方面入手,阐述了基于ARM处理器和FPGA芯片的高速数据采集的硬件系统设计方法,以及基于Linux操作系统的构建和设备驱动程序设计和应用程序设计。本文给出了硬件系统的结构框图,主要从三个方面对硬件电路进行设计:首先对前端AD9481进行分析研究,其次对FPGA进行平台设计,包括FPGA功能模块设计以及FPGA硬件电路设计,最后设计了ARM处理器的外围电路,包括SDRAM电路、Nand Flash电路、LCD控制器、RS232电路、JTAG电路以及RESET电路设计。为了实现了ARM处理器与FPGA之间的通信,设计了一种共享存储器结构。软件方面建立了一种嵌入式Linux操作系统的构架,该构架包括交叉编译环境的建立、U-Boot的移植、根文件系统的建立、Linux内核的移植;开发了系统所需要的驱动程序,包括FPGA驱动程序设计以及帧缓冲机制的LCD驱动程序设计,最后设计了系统的应用程序,通过互斥锁和信号量来实现FPGA线程和LCD线程之间交互式信息传递,并设计了用户界面。通过软硬联调,完成了基于嵌入式Linux的数据采集系统的测试,测试结果符合预期目标。