数据采集系统是信号与信息处理系统中不可或缺的重要组成部分,是计算机与外部世界联系的桥梁,也是获取信息的重要途径,它在现代科学研究和工业控制中发挥着越来越重要的作用。如何实现信号的高速采集和实时传输,一直是数据采集系统的一个重要研究方向,FPGA技术的不断发展为这一研究提供了新的解决方案。本文研究设计一种基于FPGA的高速数据采集系统,具有采集速率快、存储容量大、传输时延小、稳定性高等优点。系统以高性能FPGA为主控芯片,采用LVDS技术接收来自ADC的高速采样信号,利用具有DDR功能的SDRAM进行大容量存储,通过支持USB2.0协议的接口上传至PC机端进行显示,提供了完善的存储、传输及显示功能。该系统可以应用在工业控制等诸多领域,具有广阔的市场和应用前景。论文深入研究了基于FPGA的数据采集技术、外围硬件设计和VerilogHDL实现的逻辑设计与验证。硬件方面进行了详细的电路设计和芯片选型,最后选择ADS5463高性能ADC、Stratix III系列高端FPGA、DDR大容量SDRAM和ISP1581高速率USB接口。软件方面基于Quartus II平台开发,采用自顶向下的流程进行FPGA的逻辑设计,实现了一种基于双FIFO的缓存机制和DMA方式的传输机制,既提高了采集系统的整体性能又保证了数据的高效存储与实时传输。最后对系统进行功能验证,结果表明系统处理速度快、吞吐量大,很好的完成了设计目标。