数据采集卡是一种把外界模拟信号转换成数字信号，并把数字信号输入到计算机系统的一种AD接口卡。传统的数据采集卡局限于单纯的数据采集功能，信号的分析处理工作往往留给利用采集卡进行数据采集的计算机系统来完成，这就导致系统的实时性降低，甚至出现用户难以忍受的长时间等待。本文独立设计了一个数据采集处理卡系统，突破了传统采集卡的单纯数据采集的局限，实现了在卡上就能完成数据的处理。此外，通过对该系统进行创新性得软硬件设计，在单通道采集时，该卡具备了实时不掉点的“时频获取”功能，即它能够长时间实时不掉点地向计算机提供信号的时频信息。数据采集处理系统不但需要把模拟信号转换成数字信号，而且要实现用户需求的、特定的数字信号处理算法。而DSP（数字信号处理器）以其特有的硬件体系结构和指令体系成为快速精确实现数字信号处理算法的首选工具。本文讲述了DSP的CPU结构、存储器构成、外设资源和指令寻址方式等，并解释了它适合实现数字信号处理算法的原因。高速数据采集处理系统不但要求系统具有高速精确的数字信号处理能力，而且要求系统具有足够高的数据传输带宽，否则系统的实时性将大大降低。采集处理系统采用的接口类型是数据传输带宽的首要决定因素。PCI（Peripheral Component Interconnect）总线是目前最快的PC机局部总线标准，此外它具有支持线性突发传输、极小的存取延迟、独立于处理器工作、兼容性强等优点。在数据采集处理系统与计算机之间采用PCI接口方式能很好地解决该系统数据传输带宽的要求。本文介绍了PCI总线的特点和带有这种接口方式的数据采集处理系统实际性能的提升以及它给用户带来的极大方便性。基于DSP和PCI总线技术，本文独立设计开发了一种数据采集处理卡。该卡在功能上分为输入通道模块、采集处理模块和计算机接口模块等三个模块。每个功能模块在结构上由一些电子器件按一定的组成方式构成。针对各个功能模块，本文进行了详细的硬件设计。系统的软件设计主要包括DSP程序设计和驱动程序设计。本文详细地介绍了系统单通道、多通道工作模式的DSP主程序设计、DMA中断服务程序设计和中断服务程序设计。本文使用了微软公司的DDK作为开发工具进行了系统的驱动程序设计。本文最后给出系统的若干实际工作实例。