本文基于近红外光谱分析技术，研制了 高速、高精度的数据采集系统，同时基于项目组自主研发的近红外光谱仪，设计和 开发了多功能、高性能的近红外微型光谱仪并实现了近红外光谱检测，论文的主要 研究内容和成果综述如下： 1. 介绍了本课题的研究背景，分析了近红外光谱仪研究的意义，并在此基础 上阐述了近年国内外微型光谱仪的类型以及发展现状。 2. 介绍了光谱仪及近红外光谱分析技术的基本原理，近红外光谱分析技术的 具体步骤及其优势。 3. 搭建了探测系统的整体框架，通过采用 FPGA+ARM 的硬件架构，实现了 数据协同处理一体化的集成设计理念。基于近红外微型光谱仪的应用与元器件价 格的考量，选用了高云 GW1N 系列 FPGA 芯片，滨松公司 C14384MA 的 CMOS 光 电探测器件，亚德诺公司 LTC2368CMS 的 AD 转换器件以及意法半导体 STM32 系 列微处理器。逐步完成了 C14384MA 的驱动电路设计，并根据 CMOS 器件输出信 号分析设计了 LTC2368CMS 驱动电路、设计了 FPGA 配置电路、FPGA 时钟电路、 微处理器的最小电路系统及其外部设备电路设计和 FPGA 系统的电源电路设计。 4. 基于 GOWIN 软件对 FPGA 进行开发设计，包括：驱动模块、模拟前端接 口模块、数据存储和处理模块以及控制模块。利用 Verilog 语言编写源文件设计驱 动脉冲时序，ModelSim(Questa Sim)等软件进行仿真，最后通过 Synplify pro 软件 生成资源报告。 5. 将 FPGA 配置文件下载到 FPGA 芯片中进行板级验证，通过对大豆光谱的 检测验证了光谱仪系统的功能性，实现了光谱仪的微型化。