随着电子技术和数字技术的飞速发展,现代数字存储示波器DSO(Digital Storage Oscilloscope)技术也日新月异。现代示波器具备了智能捕获、参数分析、超大规模数据波形存储、数据共享、FFT数学运算等更为强大的功能。对波形数据采集的速度也有了更高的要求,本课题来源于1GSPS随机取样宽带数字存储示波器。该示波器要求最高实时采样率为1GSPS,采集深度至少要达到4KB/通道。本课题研究的是高速数字存储示波器关键技术之一的高速数据采集技术,要求设计并实现一种高速数据采集硬件系统。在本设计中,采用了AD芯片+FPGA芯片+ARM开发板的系统构架,印制板采用四层板的构建方式来实现了可以实现高达1GSPS采样率的数据采集硬件系统。本论文首先对数字存储示波器进行了简单的介绍,然后较为详细的阐述了本次设计的高速数据采集硬件系统的各个组成部分的功能,并将整个硬件系统分为ADC数字化时钟源、数字化与数据采集电路和ARM控制功能电路三个主要部分,重点介绍了这三个主要部分的具体设计以及实现方案,并给出了相应电路的试验测试结果。在论文的最后,还对高速PCB(Printed Circuit Board)设计的要点,结合本设计进行了相应的讨论,并给出了相对应电源完整性和信号完整性的解决措施。