高速、高分辨率、多通道的采集系统对各领域的科研任务至关重要,被广泛应用在诸如地震检测、脉冲捕获、殉爆试验等场景中。鉴于高速高分辨率的多通道数据采集系统的重要性,本文着力于设计一款数据采集与存储模块,该模块具有8通道、12位分辨率和2.5GSPS采样率的主要性能指标。本文主要通过系统方案设计、硬件电路设计和现场可编程逻辑门阵列（FPGA）的逻辑设计三个方面来展现模块的设计内容。系统方案设计中,本文围绕模块的主要性能指标,结合市场上不同供应商的芯片特性,在性能和成本上权衡取舍,确定了模块的模数转换、控制与处理、深存储和时钟方案。硬件电路设计章节,首先从阻抗匹配和电平兼容性方面对模数转换器（ADC）、FPGA和DDR3存储器接口进行分析并完成相应电路设计,再根据锁相环相位噪声模型,完成片外环路滤波器的仿真分析和电路设计,最后为了满足模块各器件不同的电源需求,使用LDO（低压差线性稳压器）和开关电源构建了模块的电源电路。FPGA逻辑设计主要是对基于触发的系统采集流程进行分析,通过ADC数据接收模块、片内存储模块和深存储模块的设计,完成波形数据的采集和存储,并通过SRIO数据传输模块将波形数据向后端传输。对于使用了多片JESD204B接口的ADC的数据采集系统,传统的以确定性延迟为基础的同步方法不仅复杂度高,且仅能消除数据由发送器至接收器的传输时间差,对来自于ADC前端的诸如传输线不等长、模拟通道非一致性和时钟偏斜等原因形成通道间不同步还缺乏明确的解决方案。为此,本文创新性地提出一种基于时间戳的多通道数据同步和校正方法,该方法通过部署ADC的时间戳功能和调节时钟芯片的输出延迟,使得FPGA接收的各通道数据流开始于同一时刻,且任意两通道间延迟低于25ps;随后,介绍了一种控制信号时序调节方法,保证了多子模块波形数据存储和传输的同步;最后,针对JESD204B传输插入弹性缓冲器和时间戳功能引入动态延迟FIFO（先进先出存储器）所导致的触发点随机偏移的问题,提出了一种触发点偏移动态校正方法。通过对系统带宽、最高实时采样率、有效位数、同步精度和存储深度的测试和验证,证明了本文所设计的数据采集与存储模块符合指标要求,达到了本文的研究目标。