近年来，以集成电路为核心的微电子技术迅速发展，不断推动着以光学投影光刻为首的光刻技术的不断进步。随着光学投影光刻分辨力的不断提高，焦深随之逐渐缩，而光刻系统对调平调焦系统的调焦重复性精度的要求一般在有效焦深的1/10，即数十纳米，因而检焦灵敏度应在纳米量级，这就需要不断提高检焦精度，来满足调焦要求，相应的，对于检焦系统内各个模块也提出了更高的要求。检焦电控系统中，带有硅片高度信息的光信号通过信号解调后得到8路模拟信号，需要一个合适的数据采集系统将其转换为数字信号输入到计算机中进行后续处理，在上述背景下，目前检焦系统中使用的通用数据采集模块已经不能适应纳米级检焦系统的要求。本文旨在开发一款满足纳米级检焦系统需求的基于VME总线的高精度多通道数据采集系统。首先，对数据采集系统的相关理论、技术指标及VME总线做了简要介绍，并提出了系统的总体设计方案；在采集卡硬件设计时，分析了检焦系统中其他模块对采集卡的干扰及采集卡自身电路产生的干扰，并在不同的功能模块中采取了相应的措施来减少上述干扰，详细阐述了各个模块的设计与实现，并完成了相应的采集卡控制程序；另外，介绍了主控卡的硬件功能模块设计及控制程序的实现思路。最后，在现有的实验条件下，对本文所述基于VME总线的高精度多通道数据采集系统的性能进行了实验测试，初步结果表明本数据采集系统的采集通道数为8，转换精度14bits，采样率在30KHz范围内可调，输入信号范围±5V，对输入信号的放大倍数为1.18~4.83可调，可通过VME总线读写数据及请求中断，总体性能满足设计要求。