科学技术的发展离不开测试手段的变革。自动测试系统ATS(Automatic Test System)不仅应用在航空航天等国防科技领域,而且广泛渗透到工业生产、民用测试等领域。LXI规范的提出,给构建自动测试系统带来了巨大的优势。本课题来源于基于LXI高速数据采集仪的项目,文中首先介绍了仪器总线的发展和LXI标准,然后整体分析了数据采集仪的整体设计方案,针对LXI系统控制器的硬件设计给出了详细的方案,同时实现了Vxworks开发环境的搭建,完成了设计要求。本论文主要包括以下几个方面:1.高速数据采集仪的整体设计方案。针对设计要求,在整体上分析了数据采集仪的整体设计架构,并详细分析了LXI系统控制器的设计方案,并针对重要器件进行了选型工作。2. LXI系统控制器的硬件设计实现。针对LXI系统控制器的实现方案,详细介绍了电源部分、PROM、FLASH、DDR SDRAM的电路设计。本章重点讨论了系统控制器关键部分—千兆网络的设计,分析了OSI网络体系结构和设计方案,并根据PHY芯片的选型详细介绍了具体电路的设计。3. FPGA关键软件的设计。详细分析了高速自定义接口的设计方案,并结合自身数据采集板的要求,利用Create or Import Peripheral工具一步步实现接口的各项时序功能。同时在EDK中设计实现了整个系统控制器的整个架构,并配置整个FPGA上电正常工作。4.信号完整性的问题。分析了影响信号完整的因素,并针对各种因素提出了抗干扰措施。5. LXI系统控制器的调试与验证。首先介绍了硬件PCB板的调试过程,然后介绍了Vxworks操作系统整个调试开发环境的搭建工作。