随着信息技术和电子技术的进步和日益成熟,计算机数据采集技术得到了广泛应用。由于ISA数据采集卡的固有缺陷,PCI接口的数据采集卡将逐渐取代ISA数据采集卡,成为数据采集的主流。为了简化PCI数据采集卡结构,提高数据采集可靠性,本文研究并开发了一种基于FPGA的PCI结构的数据采集卡系统。论文对PCI对目标设备数据采集卡实现的原理和方法进行了深入研究,设计了基于FPGA的PCI数据采集卡的硬件电路,通过在FPGA中嵌入了PCI目标设备的IP核与用户逻辑部分,构成了SOPC系统。使用Verilog硬件描述语言设计并实现了FPGA内部采集数据管理、数据管理寄存器和FIFO数据缓冲队列等模块电路。利用ModelSim对PCI系统进行了仿真。完成了系统硬件电路PCB板的设计,最终制作了PCI数据采集卡。论文针对PCI结构的数据采集卡系统软件需求,研究了WDM设备驱动软件、Windows环境的简易虚拟示波器以及简易虚拟逻辑仪实现原理和方法。利用DriverStudio+Windows DDK for XP+VC6的软件平台,开发了WDM设备驱动程序。实现了Windows环境的简易虚拟示波器,和简易虚拟逻辑仪。系统测试结果表明该系统设计正确,系统运行稳定,功能和指标达到了设计要求。