随着电子信息产业的不断快速发展,信号采集技术已是能够影响该领域发展的重要技术。信号采集系统需要通过传感器、模数转换器和其他设备来采集和转换信号。高速、高精度、实时采集在无人驾驶、医疗设备、无人工厂和国防工业等领域都有非常广泛的应用。随着通信技术的成熟,互联网应用不断扩大,远距离、高精度、高速数据采集的需求不断被提出。在能够满足系统要求的精度和速度以及其他数据采集基本功能的前提下,快速、远程传输的数据采集成为发展的新趋势。目前的数据采集系统也正在往远距离、多端点、高精度的方向发展。本文研究并设计的高精度、高速数据采集系统基于STM32F407控制芯片和以太网接口。整个系统可以分为两部分,即基于模数转换器的模拟部分和基于STM32F407控制芯片的数字部分。模拟部分多路信号的接入采用复用方式,可实现在使用较少资源的基础上完成对多路模拟信号进行采集并进行A/D转换。系统的处理控制核心采用STM32F407芯片,实现对模拟部分的逻辑控制和时序控制,并借助以太网外设,按照IEEE802.3标准进行发送数据和接收数据。为了提高系统可靠性和稳定性,在模拟部分与数字部分通讯时加入数字隔离器进行隔离。对多路复用、模数转换、以太网通信等关键技术进行系统分析的基础上设计信号采集系统总体方案,该方案设计确定了系统整体架构。在系统框架下结合各模块特性完成布板,解决了硬件上的器件布局和模块配置以及时钟和电源等硬件问题。本文的工作基于信号采集系统的基本要求而设计的方案,能够完成高精度、高速、多用途的信号采集。在完成了系统的硬件设计和软件设计后,进行了多通道模拟信号的采集并对转换后的数字信号进行处理。最后,总结了本研究的内容,指出了该系统的不足之处并提出了改进方案。