随着计算机科学技术的发展,信号采集在电子通信和信息处理领域得到广泛应用。与此同时,需要进行采集的信息量越来越大。PCI Express采集卡作为高速采集卡,能够实时高效地采集信息,并且很方便地嵌入到系统设备中。论文首先介绍PCI Express总线及其研究现状,接下来介绍采集卡的设计方案和相应芯片选择。采集卡是以FPGA为核心控制模块,另外还包括AD转换模块、双RAM缓存模块、PEX8311模块以及电源模块。本文对各个模块所需要实现的功能进行说明,并介绍所选芯片的重要特征。在确定了采集卡的方案以后,论文对采集卡的硬件电路设计进行详细介绍。FPGA程序设计是本文的一个重点内容,它包括PEX8311程序,AD转换控制程序和双RAM轮转控制程序等。介绍数据从A/D转换后的传输存储过程,以及对于PEX8311的控制操作。同时,对采集卡驱动程序和上位机应用程序进行设计。最后,文章论述采集卡的调试结果。另外,本文还设计了用PEX8114作为接口芯片的PCI Express4x采集卡,进一步提高采集卡的传输速率。论文最后对采集卡的设计调试过程进行总结,并相应地对采集卡的改进发展做出展望。