随着生物医学工程学的发展,使用神经芯片测量细胞的电生理信号进行细胞机理研究是目前最新的研究方向。这种研究方式要求神经芯片后端的数据采集系统具有极多通道(一般为32、64、128通道),采样方式为同步采集;且要求具有产生刺激信号的功能。目前在此领域占领先地位的是国外公司的产品,国内同类产品的水平普遍不高。 本文提出并设计了一种基于PCI和DSP的多通道高速数据采集系统,满足神经芯片测量的要求,达到了国外同类产品的水平。对于采集模块,具有72通道同步采集,50KHz、100KHz、200KHz程控采样频率,数据带宽为11Mbyte/s;对于刺激模块,具有4通道任意刺激波形发生的功能。该系统采用DSP作为核心处理器,CPLD实现多片ADC同步工作的逻辑和时序,FIFO作为DSP与ADC之间的数据缓冲,PCI访问DSP的HPI口实现数据传输。本文详细介绍了该系统的设计思路,开发平台,硬件和软件结构。最后,在此系统的设计基础上,研究了基于以太网接口的数据传输的初步方案,这为将来此数据采集系统的嵌入式开发打下了良好的基础。