数据采集系统的应用越来越广泛，例如军事、通信、航空航天、探测等领域。随着对系统的要求不断提高，采集系统在高速、大容量、高分辨率等方面已成为发展的主流方向。本文根据一款数据采集系统的要求为依据，采用自顶向下的设计方法，对系统进行模块化的划分。提出了一种基于FPGA的数据采集存储系统的设计方案和具体实现方法，然后给出了硬件电路的设计和控制逻辑设计，采用高速A/D转换器实现多通道数据转换，并在采样前对输入信号进行了调理，先将采集信号做放大处理，然后再进行单输入向差分输入的转换；整个系统的控制核心选用现场可编程逻辑门阵列（FPGA），通过它实现与各个组成部分的连接，它内部控制模块的设计可以用来实现对其他器件的控制与协调；根据对常用存储器件的比较，选用闪存FLASH Memory作为存储介质，为了实现大容量、高速的数据存取，使用了并行处理和流水线技术，既扩展了存储容量，又提高了数据存取速度；电源也是系统中的重要组成部分，它关系着系统的精度和性能，针对主要器件的电源要求，对部分供电电源做了简要的介绍，由于对后续的数据要进行处理、分析，设计了USB和PCI接口，实现与上位机的通信；最后对上位机的控制系统做了简单介绍，并进行了数据采集处理的验证，得到了满意的效果。