目前,脉冲发生器广泛应用于通信、测试以及工业控制领域,现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)的并行性、低时延性成为设计脉冲发生器的理想方案。本论文针对高功率微波源,设计了一种基于FPGA的数据采集和高精度脉冲产生系统。整个系统采用Intel FPGA芯片,使用Verilog HDL硬件描述语言,以Quartus II作为开发平台进行设计。高精度脉冲产生系统可产生四路独立脉冲,作为触发信号控制高功率微波源工作。每路脉冲的频率、个数、脉冲宽度以及四路脉冲之间的相对延迟时间均可由上位机设置。在脉冲延迟时间设计上,采用了FPGA计数器延迟和可编程延迟线芯片DS1124结合的方案,使四路脉冲之间的相对延迟既可以做到大动态范围,又能达到0.25ns的高分辨率。四路脉冲可由外部信号触发产生,也可以选择通过上位机软件进行控制,且外部触发优先级高于软件触发。数据采集系统可对50us~200us的微秒级信号进行数据采集,采样率为2MSa/s。在FPGA中设计了一种环形随机存取存储器(Random Access Memory,RAM),使系统可在触发信号来临之前对微秒级信号采集N个点,在触发信号来临之后对微秒级信号采集M个点,每采集完一个完整波形,立即将数据通过以太网上传到上位机。同时,数据采集系统还对四路监测电压信号和四路监测电流信号进行数据采集,采样率为1KSa/s。在Qsys开发环境下,自定制W5300控制器,由NIOS II软核控制以太网芯片W5300接收来自上位机的控制命令,并将高精度脉冲的实时状态参数和监测电压、监测电流以50Hz频率上传到上位机。