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针对数字示波表的数据采集系统接口复杂、采集速度高、单片机难以实现等特点，介绍了一种以CPLD为核心的超高速数据采集系统设计方案。该方案采用高速A／D转换器、双片高速FIFO芯片来实现数字示波表中信号的不间断采样和存储，利用等精度测频技术自动生成FIFO的写入时钟，实现滤除冗余数据的功能。分别对A／D转换器、FIFO存储器、数据处理单元之间的逻辑接口电路以及测频原理、分频算法等进行了详细介绍。仿真结果表明，该设计完全满足数据采集系统的要求。