网络化、高速化、分布式是新一代测试系统的发展趋势,LXI总线正是这一趋势所催生的产物。信号调理采集系统是组建复杂测试系统的关键部件,但它与LXI总线相结合的产品尚未出现。因此研制LXI总线构架的信号调理采集系统具有很好的发展前景和应用价值。通过参阅大量的文献,本文确立LXI仪器的特点和优势,分析系统的框架和原理,确定系统的技术指标以及采用ARM微控制器搭载Linux系统的总体方案。充分利用该方案丰富的软硬件资源,使得系统的软硬件开发设计更加简单便捷。硬件方面,本文采用分块化的方法,以提高设计的效率和可靠性。硬件设计分为调理采集功能模块和LXI接口模块两大部分,通过细化设计,对LXI构架的信号调理采集系统相关的硬件概念和原理进行详细的阐述,逐个分析和研究其关键技术,在满足设计指标要求的同时简化电路的设计。软件方面,本文分析LXI标准规范中的相关协议,结合Linux系统,提出具体的解决方案。通过移植网络通信、Boa服务器、VXI-11协议和PTPd协议等,实现LAN通讯功能、Web服务器、LAN发现功能和IEEE 1588精密时钟同步协议等功能。完成设计之后,本文对系统的精度和LXI总线相关功能进行了测试分析,结果表明,LXI总线构架的信号调理采集系统各项功能和指标均满足设计要求。最后本文针对系统存在的不足之处提出了下一步的改进设想。