分条电离室探测器能够监测束流剖面、流强等信息,因此它在加速器上得到了广泛应用。目前中科院近代物理研究所设计了两款分条电离室探测器。一款用于束线上的调试,另一款用于治癌终端的束流剖面测量。分条电离室位置条上产生的信号较小、响应速度快且通道数较多,因此需要设计一套高性能的前端电子学与数据获取系统用于信号放大与数据采集传输。本文针对近代物理研究所已有的两款分条电离室探测器,设计了一套通用的基于PCIe的高速数据获取系统。该系统选用高速ADC芯片作为数据采集芯片,采用Xilinx公司的Virtex-5作为数据缓冲与处理芯片,同时运用PCIe总线进行大数据传输。该系统包含硬件、驱动程序和应用程序三个部分。在深入研究前端电子学输出信号和数据采集与传输要求的基础上,设计了四通道采样率为80MHz的ADC电路和基于BMD/PIO传输模式的PCIe X8接口。为提高系统的集成度和降低了调试难度,本设计采用子母板结构,即ADC子板与FPGA母板。本文首先对ADC时钟电路、CPLD配置电路、FPGA母板结构进行了阐述,然后对ADC芯片的配置、PCIe协议、FIFO.BMD／PIO传输控制等进行了设计,最后对该数据获取系统进行了功能测试和性能测试。测试结果表明,该数据获取系统能够正常工作,DMA传输达到570MB/s,在采样率为80Msps时,ADC的微分非线性、性噪比、有效位数等参数均满足系统设计需求。