随着人类生产力和科学技术的迅猛发展，数据采集已经成为现代工程科学中的一个重要部分。采集现场数据并对数据进行分析计算，然后将结果用来指导生活生产实践已经成为一种重要的研究控制手段，广泛应用于工业生产制造、防灾减灾以及国防等众多领域。完成数据采集、分析、输出的系统被称为数据采集系统，现代数据采集系统大都基于体积小、功能强大的专用嵌入式处理器平台，能够实现带宽高、实时性强、数据量大的采集过程。本文研究内容是一种基于FPGA的高速数据记录仪的设计与实现。该系统可以对多路模拟信号进行实时采集、处理、存储，并能够输出数据，系统还提供控制接口和相应的控制协议，允许外部设备对系统进行实时控制。系统总体上主要分为接口模组、存储模组和高速背板三部分。本文重点研究系统接口模组的设计与实现，主要完成工作如下：（1）从系统设计要求和技术指标出发，结合现代数字系统结构的发展背景，提出了系统的总体结构，确定了系统的接口定义和功能。对系统接口模组、存储模组和高速背板的设计方案进行了详细严密的论证。（2）设计了接口模组采集模块的总体结构，详细描述了采集模块各部分的设计与实现过程。依照系统的技术指标，经过计算给出了系统缓存的设计方案。通过乒乓操作和缓存技术的结合，设计了一种数据分发的机制。实现了系统接口模组与存储模组间的高速串行通信。（3）设计了系统总体控制方案，对系统的控制接口的物理实现进行了多方案的讨论研究，根据选用方案设计了主控设备与系统之间的控制接口定义和通信机制。根据系统的功能定义，设计了系统的命令集。目前，本文所设计的系统已经完成了基本核心功能模块的开发和测试。最后提出了一些提升系统性能的方法和建议。