地面等效设备主要用途为模拟飞行器各系统与测量系统的接口，产生适于测量系统作为自身检测的数字信号、模拟信号等以验证测量系统各项测试功能的正确性。常规地面等效设备研发大多针对特定对象，功能种类单一，生产周期长，升级和维护难度大。本文以“某测量系统地面等效设备”项目为基础，同时整合以往其它同类型等效设备功能要求并展望其发展趋势，致力于研究和实现一种能涵盖更多功能需求，同时具备通用性、扩展性和高可靠性的地面等效设备。论文在了解国内外自动测试系统的研究现状和发展趋势的基础上，对总体方案、模块化系统结构、标准化通信协议以及相关通用型电路模块进行了研究和设计。针对传统USB通信传输速度较慢，接口易受干扰经常引起通信异常、误码较多和上位机软件运行中死机等情况，设备采用PCI总线进行数据高速稳定传输。为了将模块化思想对应到具体的单元结构，设备按照功能归类划分为PCI接口板、背板、模拟量板、数字量板、开关量板、电源板等，均基于FPGA的核心控制功能完成整体硬件电路的协调工作，同时制定并优化了从计算机到等效设备再到测量系统所有模块之间的数据通讯协议。通过实验及系统联试，多功能地面等效设备能够出色完成设备任务需求。同时，基于该多功能地面等效设备良好的通用性和扩展性，经验证能够极大缩短同类设备的研发周期，具有广阔的应用前景。