本课题来源于某弹载测试项目,为实现对导弹飞行过程中各通道数据的采集存储,并在试验结束后能够进行准确回收,研究并设计了一种多通道数据采集系统,从而达到对飞行状态监测的目的。本文结合国内外研究现状,根据任务书指标要求,在充分考虑实际应用需求的基础上,提出了总体设计方案,着重从硬件设计与逻辑分析两方面进行阐述。数据采集系统采用模块化和自顶向下的设计思想。针对弹上体积狭小以及工作环境恶劣的问题,本系统以Spartan-6系列FPGA为主控制芯片;为实现系统微体积化,对多个模拟通道采集时采用多路复用器,只通过一片AD便可实现对16路模拟信号的采样;通过FPGA对NAND FLASH的逻辑控制实现高速、稳定的数据存储;为了满足数据精确、高速传输,采用千兆以太网接口实现与上位机之间指令、数据的高速传输。文中着重介绍了数据采集系统中各功能模块的硬件设计、FPGA逻辑控制方案、FLASH存储过程中ECC校验设计、以太网CRC校验逻辑设计,并通过FPGA仿真软件、计算机应用程序以及数据抓包分析软件对系统性能进行了测试和验证,从而实现对多通道数据采集系统的设计。测试结果表明:本课题设计的多通道数据采集系统工作正常,模拟信号采样精度高于0.1%,能够对各通道数据进行准确采集;各数字通道的数据传输未出现丢帧情况,数据存储记录无误,且在数据的上传和指令下发的过程中,数据传输未出现误码情况,满足系统指标要求,具有较高的使用价值。