随着集成电路技术的飞速发展,以及市场需求的多元化,针对复杂电子系统的测试电路设计提出了更高的要求。为避免测试功能多样化所导致的诸如测试系统开发周期延长、系统投入重复浪费、兼容性差等缺点,采用商用现货概念的COTS类产品,使其局部功能模块化,接口功能多样化及系统平台通用化是当今测试系统发展的趋势之一。结合标准化FMC (FPGA Mezzanine Card)接口技术和在系统可重构技术,本文以数据采集与信号重放为系统功能目标,设计一种基于多个FMC功能子卡与CPCI载板互联结构设计的、具有系统可重构特征的数字化仪平台,其中多功能FMC子卡包括四种具备不同技术指标的模拟信号采集,以及一种模拟信号发生的功能子卡,通过搭载这些不同测试功能的FMC子卡,实现测试系统的功能重构。本文研究源自FMC系列采集模块项目,采用了基于FMC总线的数字化仪插卡架构设计。主要研究内容为实现一种可兼容多功能FMC子卡的、具有实时高速采样与存储,以及数据处理与传输控制功能等特征的数字化仪载板设计。文中首先对数字化仪系统整体设计进行分析,运用模块化方法将系统从功能分类的角度上分成：FMC功能子卡(包括数据采集及信号重放功能模块)、数据存储模块、主控模块、CPCI接口模块等几个部分；针对项目的主要技术指标要求,设计实现FMC功能子卡高速数据流(最高可达双通道3GSPS/8bits采集、1.2GSPS/12bits重放)存储与处理、多功能FMC子卡的兼容与识别等性能指标,并详细介绍了各模块电路的设计依据和过程；其次,针对载板涉及的几个关键技术的设计实现加以具体阐述,包括数据存储技术、FMC接口技术、在系统可重构技术以及子卡身份识别技术等；最后,通过信号采集、存储、重放,以及在系统逻辑重配置调试,有效验证了测试系统的基本功能。