本课题来源于海洋资源开发技术主题下资源与环境技术领域中的一项国家海洋863重大专题项目，“海底管道内爬行器及其检测技术”，开发研制一套用于海底输油管道内壁的缺陷检测装置。本论文研究的主要内容是基于ARM的海底管道超声在线数采系统的设计和实现。数采系统的功能是在超声在线检测过程中，完成对缺陷超声回波信号的采集和存储。 本论文在简要介绍超声检测原理的基础上，根据项目工程样机的性能指标，对本项目的技术参数进行了分析和计算。对于工程样机超声在线检测装置中的数采系统，使用ARM+FPGA+ IDE接口硬盘存储数据的创新方式进行了详细的设计和调试，实现了对缺陷超声回波信号的数据采集和存储。超声信号具有高频、高速的特点，并且数据量很大。 数据采集和存储系统的实现主要包括硬件设计和软件编程。具体可以分为： 硬件设计：包括确定数采系统方案、为各部分芯片定型、设计原理图和PCB图、焊接芯片、调试硬件电路。硬件电路包括电源模块、A/D模块、FPGA模块、ARM模块，其中ARM模块又包含NORFLASH模块、NANDFLASH模块、SDRAM模块、IDE模块等。 软件编程：FPGA模块和ARM模块。 FPGA软件模块包括内嵌式FIFO模块和外围芯片逻辑控制模块。FIFO模块实现A/D的8位数据输入经过缓存16位数据输出，主要特点是：1、采用软件编程的方式。2、FIFO的数据线是8位输入，16位输出。设计时A/D选的是8位的字长，而ARM和IDE接口都支持16位数据输出，这样，设计的FIFO可以提高数采系统的工作效率。3、使用两片FIFO来支持IDE硬盘PIO传输模式下的块传输方式。 外围逻辑控制电路模块：实现对外围芯片电路的控制，配合ARM向IDE接口硬盘进行数据的存储。FPGA的程序代码是在Quartus II 4.0平台上采用Verilog HDL语言编写。 ARM软件模块：主要包括编写BootLoader启动代码、移植UC/OS II操作系统和实现向IDE硬盘传输数据进行存储。ARM的程序代码是在SDT2.51平台上采用C语言和汇编语言结合的方式编写。 本文最后通过软件和硬件相结合进行调试，结果表明数采系统可以实现超声信号的数据采集和存储，达到了设计的要求。