系统级测试平台模块化设计通常以板卡为单位,实现不同指标和功能。随着夹层卡技术的出现,使得模块化设计细化到板级设计上。FPGA Mezzanine Card(FMC)标准的提出将板卡设计分为两个部分,分别为作为处理引擎的载板模块和作为I/O引擎的夹层卡模块。在简化接口模块设计的同时最大化载板的重复利用率。本文基于FMC标准研制PXIe载板和数据采集夹层卡,应用于数据采集系统。PXIe载板采用PXI Express总线作为通信接口,板卡通过并联8片DDR2SDRAM内存颗粒MT47H128M8实现1GB的存储容量,同时采用FMC接口模块向外部提供高速且可重配置的数字I/O资源,通过FMC接口模块的标准化设计实现对不同夹层卡模块的控制功能。FMC数据采集夹层卡从功能角度出发,主要实现高速数据采集,板卡集成ADC08D1520芯片实现最高3GSa/s的采样率,外围电路包括模拟前端输入电路、高速差分时钟电路以及夹层卡信息存储电路。夹层卡整体尺寸结构完全依照FMC标准设计,用于载有FMC标准接口模块载板实现数据采集功能扩展。通过PXIe载板和FMC数字采集夹层卡的互连,实现完整的数据采集、处理和传输的功能。同时验证了PXIe载板FMC接口模块的标准化设计,检测了FMC数据采集卡的基本性能。经测试得出夹层卡模块模拟输入带宽大于600MHz,有效位数在带宽范围内达到6.5bits左右。