本文研究基于ARMLinux的高速数据采集系统的设计与实现问题。论文完成了以ARM + FPGA结构为平台,ARMLinux为核心的系统的软、硬件设计,进行了信号的高速采集和处理的实际测试,对实验数据进行了分析。同时为了体现ARM + FPGA结构在功耗节省方面的优势,我们用NIOS II实现了系统同样的功能,并利用工具对两种结构的系统功耗作了比较,有效地验证了我们的论点。论文从软硬件两方面入手,阐述了基于ARM处理器和FPGA芯片进行高速数据采集的硬件系统设计方法,以及利用ARMLinux操作系统进行高速数据采集的软件程序设计问题。硬件方面,为实现高速采集目的,选择了AD公司的AD9481芯片。并在FPGA平台上,基于乒乓原理,设计实现了多路FIFO缓冲和双端口数据存储结构。利用阈值控制方式获取目标信号,并触发ARM平台的外部FIQ,在FIQ中断处理程序中通过GPIO高速并行获取观察数据。软件方面,为了更好更有效地管理和拓展系统功能,我们移植了ARMLinux。在ARMLinux平台上,设计实现了EP7312平台上的LCD设备驱动程序和数据采集应用程序。并通过修订内核,实现了利用FIQ机制高速获取外部设备数据,用户进程通过访问系统空间获取实验数据并在LCD加以显示。论文实现了利用FIQ机制控制前端外设进行高速数据采集的系统功能。在前端采样频率达到125MHz时,系统仍能够正常地进行数据采集、传输和显示的工作。