目前,在航空和雷达等领域对数据采集速度的要求越来越高,同时还要求系统具有硬件回放功能。在这样的应用背景下,本文设计了一种基于PCI-E总线的高速数据采集回放模块,以适应该领域对高速数据采集的要求。本文采用交叉采样技术实现了高速数据采集功能;采用高速的数模转换芯片AD9773实现了硬件回放功能;采用DDR2存储器实现了高速数据的实时存储;采用了PCI Express串行总线实现了PC机对高速数据采集回放模块的工作方式和数据传输控制;采用FPGA设计了逻辑控制器,并用VHDL硬件描述语言编写了对PCI Express接口芯片、信号调理电路、高速数据采集电路、DA硬件回放电路和DDR2存储器电路的控制逻辑。采用WinDriver开发了设备的驱动程序,实现了对PEX8311内部的寄存器的访问;采用Mirosoft Visual C++软件开发了上位机软件,实现了数据下载,数据波形显示,数据硬回放管理及模块控制等功能。实际的测试和运行的结果,表明设计思想正确,各项技术指标基本达到要求。