本发明公开了一种异常小数据采集方法，该方法采用FPGA实现，包括：设计1个数据输入通道模块完成外部数据输入；设计2个异常小数据采集模块，每个采集模块包括1个物理媒介适配单元、1个物理解码单元，物理媒介适配单元完成数据串并转换，物理解码单元将输入数据进行解码和对齐；设计1个状态检测模块，完成对异常小数据采集模块输出数据的状态判断；设计1个时钟处理模块，作为各个模块的参考时钟，当状态检测模块检测到外部数据异常时，时钟处理模块完成时钟的倍频、去抖，确保时钟的高频精度，实现数据变频采集。本发明公开的方法能够一定程度上解决瞬态变化、短时段的异常小数据监测难、采全率低的难题。