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基于单片机的脉冲信号采集与处理
作者：大气的帅哥
来源：《科技与创新》
2014
年第
24
期
摘
要：单片机的广泛应用实现了工业领域各系统设备的大部分控制功能。分析了单片机
脉冲信号的采集和采集设计，并提出了几种单片机脉冲信号测量采集方法，仅供参考。
关键词：单片机；脉冲信号；采集器；测试仪
中图分类号：
TM932
文献标识码：
A
文章编号：
2095-6835
(
2014
)
24-0080-02
单片机应用系统是通过核心
CPU
设备来显示工业领域各个设备环节的系统。单片机的应
用程序比较复杂，现代经济的发展对单片机的应用提出了更高的要求，特别在当下机械加工、
化工和石油工程等多个领域，对单片机的各种性能要求十分高。而在我省工业自动化控制领域
中，缺乏相应的单片机技术体系，难以满足当下工程的数据采集、计算机处理应用、数据通信
等方面的需要。为了确保工业自动化控制模式的正常开展，实现机械应用与计算机应用技术的
协调发展，可通过优化单片机内部结构程序或使用内部倍频技术和琐相环技术等，达到提升其
运算和内部总线速度的目的。
1
单片机脉冲信号采集
1.1
单片机模拟信号采集
单片机系统采集器的信号有模拟电压信号、
PWM
信号和数字逻辑信号等，其中，应用较
广泛的是模拟信号采集。模拟信号指的是电压和电流，采用的处理技术主要有模拟量的放大和
选通、信号滤波等。因为单片机测控系统有时需要采集和控制多路参数，如果对每条路都单独
采用一个较为复杂且成本较高的回路，就会对系统的校准造成较大影响，几乎不能实现。因
此，可以选用多路模拟开关，方便多种情况下共用。但在选择多路模拟开关时，要注意考虑通
道数量、数漏电流设计、切换速度、通导电阻、器件封装、开关参数的漂移性和每路电阻的一
致性这几点。信号滤波是为了减少或消除工作过程中的噪声信号，滤波常用的有模拟滤波电路
和数字滤波技术，后者在单片机系统中发展较快。
1.2
随机脉冲信号采集卡的设计
随机脉冲信号采集卡的硬件组成主要有输入输出接口、单片机运行和控制、复读采集和控
制、信号重放和主机接口控制这五个电路模块。该系统的主要硬件电路包括单片机主系统中的
随机脉冲放大和限幅电路、脉冲幅度、脉冲宽度测量电路、高速信号采集、存储电路以及由
EPLD
等构成的控制信号电路等。单片机除了负责随机脉冲信号的采集以外，还要将相关的数
据与随机脉冲数据组织成一个完整的信号数据结构。