目前，單片機系統越來越多地應用于軍事、民用、工業等領域，其硬件功能由軟件完成，體積小、功能豐富、智能化程度高，而單片機最顯著的特點是數據采集技術由于各個產業的發展，數據采集技術也得到了飛速發展，因此單片機的數據采集技術也日益廣泛。伴隨著數字技術的不斷發展，數據采集技術也呈現出快速、通道多、數據量大的發展趨勢。在工業生產中，數據采集是一個非常重要的環節，只有對生產現場相關信號進行檢測，才能判斷生產過程是否正常，是否符合控制要求，才能充分發揮計算機的特性。文中就單片機系統的實際需求做了如下介紹。

系統設計

1.單片機的硬件系統由單片機、A/D轉換器和顯示驅動電路組成。一般硬件電路設計完成后，應選擇標準化、模塊化的典型電路和符合單片機應用系統的常規電路。系統中必須匹配相關設備和電路的性能。當外部電路較多時，也應考慮驅動能力。在硬件設計中，可靠性和干擾性是必不可少的，這與自己的硬件系統有關，應該認真對待。

2.硬件電路的整體設計和各部分電路的組成。系統軟件可以分為四個基本功能:數據采集、數據顯示、數據傳輸和數據存儲。軟件系統包括主程序、系統監控、定時/中斷等子程序。主程序是整個通用數據采集系統的主要部分。它由幾個模塊組成:自檢和初始模塊、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、數據上傳通信模塊、數據定時存儲模塊。有些模塊還包括子模塊，使用時下一級模塊被高一級模塊調用，各部分相互獨立，相互聯系。主程序首先是系統初始化。運行正常后，進入數據采集軟件的主程序運行。使用默認配置參數設置系統的采集通道數，完成數據采集、數據顯示、數據傳輸、數據定時存儲等基本功能。

單片機系統的性能指標和加密技術

1.抗十擾特性。通常在各種工業設計環境中會遇到不同形式的干擾。單片機數據采集系統是軟硬件的結合。因此，設計師應該從軟硬件兩個方面進行消除。結合各種抗干擾方法，可以相互補充和完善，保證系統的可靠、安全和正確運行。單片機系統受到干擾后，會集中在幾個方面:控制狀態失效、采集數據誤差大、數據亂碼、程序運行失控等干擾內外因素。因此，軟硬件應采取有效措施解決。

干擾硬件系統是防御性概念.即消除和抑制干擾源：降低系統對干擾信號的敏感性，切斷干擾與系統耦合。并且相應的措施包括隔離、屏蔽、接地、提高信噪比、濾波、電壓保護等軟件抗擾主要通過軟件的合理編制來降低單片機系統對干擾的靈敏度。主要研究了指令冗余、軟件陷阱、“看門狗”、數字濾波等技術。

2.可靠性。是否能有效地抑制系統運行中產生的各種干擾信號，以及外部干擾信號直接來自系統外的信號是否能起到有效的抑制作用.有缺陷的系統在運行過程中采取的措施不充分，對可能出現的問題考慮不充分.當干擾信號真正出現時，系統就可能陷入困境.可靠性設計應從避錯、容錯、合理性、環境適應性等方面進行設計。

硬件系統硬件可靠性設計的途徑主要有三種：選擇高可靠性的元件.這是從硬件本身設計開始.從硬件生產的步驟中提高可靠性.提高系統設計的合理性.這是為了匹配各種類型的器件的速度、電平、溫度性能和可靠等級.并選擇合理的選擇時鐘和合理布局.以此提高系統合理性。根據人一環境特性采取相應的可靠性措施.這一點就是從人一環境因素和環境因素兩個方面分別采取不同的措施提高系統抗干擾措施軟件可靠性設計則也是通過提高系統合理性和針對人一環境特性采取可靠措施.其解決方法與提高系統抗干擾能力有一定相似。

3.加密技術。隨著單片機應用領域的不斷擴大，產品市場不斷擴大。為了保證技術的保密性，加密技術的發展已經成為一項重要的工作。加密的目的是保護新產品的核心技術。基本原則是采取可行的方法來增加難度，防止原理被測試和軟件被修改和復制，從而保護產品不被復制或降低被復制的可能性。

加密分為硬件加密和軟件加密兩種硬件的加密中心思想是使硬件電路的核心部分無法破譯，因此可以采用總線燒毀法、總線置亂法、RAM替代法、GAL設備對EPROM中的軟件進行加密.以及采用多單片機結構解決加密問題的軟件加密思想是通過對程序和數據進行處理.具體有插入多個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.并采用模塊化設計方法。

總而言之，單片機系統應該滿足不同的使用功能.不僅要對系統的應用環境有詳細的了解。并且系統前端信號采集與控制輸出不能有絲毫差錯，只有建立起可靠的單片機系統，才能為數據采集與處理提供良好的應用環境。所以，如何保證單片機系統的安全、可靠運行是非常關鍵的工作。