現階段，單片機系統在軍事、民用、工業産品中的應用越來越廣泛.其硬件實現的功能是由軟件來完成，體積小巧、功能豐富、智能化程度高，而單片機最為顯著的特點是進行數據采集由于各個産業的急速發展，數據采集技術也得到迅猛發展，因此單片機數據采集技術也已成為一種廣泛實用的電子技術。随着數字化技術的不斷發展，數據采集技術也呈現出速度更快、通道更多、數據量更大的發展趨勢。數據采集是工業生産中十分重要的環節，隻有對生産現場有關的信号進行檢測才能判斷生産過程是否正常，是否符合控制要求，才能充分發揮計算機的特點。本文對單片機系統的實際要求做了以下介紹。

1.單片機的硬件系統是由單片機、A/D轉換器和顯示驅動電路等組成。一般在硬件電路設計完成時，應選擇标準化、模塊化的典型電路和符合單片機應用系統的常規電路在系統中.相關器件以及相關電路一定要做到性能匹配.當外接電路較多時.還應考慮驅動能力。在硬件設計中.必不可少的是可靠性和幹擾性.這與自身的硬件系統有關.因此應認真對待。

2.針對于硬件的電路總體設計和各部分電路的組成.系統軟件可分為數據采集、數據顯示、數據傳輸和數據存儲這4個基本功能。軟件系統包括主程序、系統監控、定時/中斷等子程序。

主程序為整個通用數據采集系統的主體部分.它由若幹個模塊組成：自檢與初始化模塊、MD轉換程序模塊、顯示驅動模塊、監控程序模塊、按鍵程序模塊、數據上傳通訊模塊、數據定時存儲模塊。其中有些模塊還包含有子模塊，使用時下一級模塊被高一級模塊調用，各部分既相互獨立.又相互聯系主程序首先是系統初始化.當運行正常後.進入數據采集軟件的主程序運行.使用默認配置參數來設定系統的采集通道數，完成數據采集、數據顯示、數據傳輸及數據定時存儲等基本功能

1.抗十擾特性。通常，在各種工業設計環境中遇至不同形式的幹擾.單片機數據采集系統是軟硬件的結合.因此設計者應從軟硬兩方面消除.結合各種抵抗幹擾的方法互相補充和完善.才能确保系統可靠、安全、正确地運行。單片機系統被幹擾後會集中表現在幾個方面：控制狀态失效、采集數據誤差大、數據發生亂碼以及程序的運行失控這些幹擾有内、外因素的幹擾.所以軟硬件都應當采取有效的措施進行解決。

硬件系統的幹擾就是防和抗的概念.即消除和抑制幹擾源：降低系統對幹擾信号的敏感性;切斷幹擾對系統的耦合。而相應的措施有隔離、屏蔽、接地、提高信噪比、濾波以及電壓保護等軟件抗于擾主要是通過軟件的合理編制降低單片機系統對幹擾的靈敏度。解決的技術有指令冗餘技術、軟件陷阱技術、“看門狗”技術、數字濾波技術等方法。

2.可靠性。系統可靠性的關鍵在于系統本身對運行過程中出現的各種幹擾信号及直接來自于系統外部的幹擾信号能否進行有效地抑制.有缺陷的系統往往運行過程中采取的措施不足，對可能出現的潛在問題考慮欠佳.當幹擾信号真正來臨的時候，系統就可能陷人困境因此.可靠性的設計應從避錯、容錯、合理性、環境适應性等這幾方面進行設計。

單片機硬件系統硬件可靠性設計的途徑主要有三種：選用高可靠的元器件.這是從硬件本身設計開始着手.從硬件生産步驟上提高可靠性：提高系統設計的合理性.這則是對各類器件的速度、電平、溫度性能和可靠等級進行匹配.并且選用合理的選用系統時鐘和合理布局.以此提高系統合理性。針對人一環境特性采取相應的可靠性措施.這一點是從人為因素以及環境因素兩方面分别采取不同措施提高系統相應的抗幹擾措施軟件可靠性設計則也是通過提高系統的合理性和針對人一環境特性采取可靠性措施.它的解決方法與提高系統抗幹擾性有一定程度上的類似。

3.加密技術。随着單片機應用領域的不斷擴展.産品市場不斷擴大.為了确保技術的保密問題.加密技術的開發變成了一項必不可少的工作加密的目的就是為了保護新産品的核心技術.基本原則是采取可行性的辦法增加難度.防止原理被測試和軟件被修改及仿制.以此來保護産品不被仿制或者減少被仿制的可能。

加密分硬件加密和軟件加密兩項硬件的加密中心思想是使硬件電路核心部分不能破譯因此可以采用總線燒毀法、總線置亂法、RAM替代法、用GAL器件對EPROM中的軟件進行加密.以及采用多單片機結構來解決加密的問題軟件加密的思想則是通過對程序和數據進行處理.具體的有插入多條跳轉指令降低程序可讀性、在程序模塊之間插入一些加密字節.并且采用模塊化的設計方法。

綜上所述，單片機系統應滿足不同的實用功能.不僅對系統的應用環境要進行細緻地了解。而且在系統前端信号的采集和控制輸出時不能有絲毫差錯隻有建立一個可靠的單片機系統，才能為數據采集及處理提供好的應用環境。因此，單片機系統的安全可靠地運行是一項至關重要的工作。

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