现有仪器总线不能同时满足多主通信、高数据传输率、实时性、总线接口简单性等方面的要求。针对目前这情况,本文提出了一种多位串行M-LVDS高速网络式仪器总线。该仪器总线保留了原网络式仪器总线的多主通讯特征,在此基础上设计了独立双通道的并行仪器总线体系结构,并增加了仪器总线的触发和时间同步功能。本文分为七章：第一章阐述了目前仪器总线的发展情况和网络式仪器总线的基本内容,分析比较了其他仪器总线和网络式仪器总线的优缺点。在此基础上引入网络式仪器总线仲裁技术,提出了一种并行双通道的高速网络式仪器总线的设计概念。第二章阐述了网络式仪器总线的背板式体系结构,并且介绍了适合于高速仪器总线的背板电路的信号完整性设计方法,最后通过对多板仪器系统进行了系统级的信号完整性仿真分析,建立了高速仪器总线的硬件电路平台。第三章介绍了网络式仪器总线的协议规范,包括物理层和数据链路层的设计。协议规范介绍了协议层规划、帧格式、时序控制、报文滤波、应答机制以及差错控制等内容。第四章研究了网络式仪器总线的同步和触发机制,提出了硬件同步和触发、精确时间同步协议和基于消息的触发等三种机制,并比较了这三种机制的性能。第五章介绍了总线管理器的实现,包括总线管理器的输入输出接口、管理器的功能和控制流程以及关键的技术等内容。第六章完成了网络式仪器总线的测试,包括总线的一致性和互操作性实验、总线的通信功能和性能实验以及总线的时间同步精度测试,验证了总线设计的正确性。第七章对全文进行简明的总结,并提出了进一步研究的内容。本文的创新之处在于采用了原网络式仪器总线的总线仲裁技术、使其依然能够实现多主通信,并且引入双通道设计和并行数据通讯方式,有效提高了总线的实时性和数据吞吐率。此外,增加了网络式仪器总线的触发和时间同步功能,针对传统同步和触发的局限性,引入了时间同步的概念,实现了网络式仪器总线的精确时间同步协议。