目前，单片机系统越来越多地应用于军事、民用、工业等领域，其硬件功能由软件完成，体积小、功能丰富、智能化程度高，而单片机最显著的特点是数据采集技术由于各个产业的发展，数据采集技术也得到了飞速发展，因此单片机的数据采集技术也日益广泛。伴随着数字技术的不断发展，数据采集技术也呈现出快速、通道多、数据量大的发展趋势。在工业生产中，数据采集是一个非常重要的环节，只有对生产现场相关信号进行检测，才能判断生产过程是否正常，是否符合控制要求，才能充分发挥计算机的特性。文中就单片机系统的实际需求做了如下介绍。

系统设计

1.单片机的硬件系统由单片机、A/D转换器和显示驱动电路组成。一般硬件电路设计完成后，应选择标准化、模块化的典型电路和符合单片机应用系统的常规电路。系统中必须匹配相关设备和电路的性能。当外部电路较多时，也应考虑驱动能力。在硬件设计中，可靠性和干扰性是必不可少的，这与自己的硬件系统有关，应该认真对待。

2.硬件电路的整体设计和各部分电路的组成。系统软件可以分为四个基本功能:数据采集、数据显示、数据传输和数据存储。软件系统包括主程序、系统监控、定时/中断等子程序。主程序是整个通用数据采集系统的主要部分。它由几个模块组成:自检和初始模块、MD转换程序模块、显示驱动模块、监控程序模块、按键程序模块、数据上传通信模块、数据定时存储模块。有些模块还包括子模块，使用时下一级模块被高一级模块调用，各部分相互独立，相互联系。主程序首先是系统初始化。运行正常后，进入数据采集软件的主程序运行。使用默认配置参数设置系统的采集通道数，完成数据采集、数据显示、数据传输、数据定时存储等基本功能。

单片机系统的性能指标和加密技术

1.抗十扰特性。通常在各种工业设计环境中会遇到不同形式的干扰。单片机数据采集系统是软硬件的结合。因此，设计师应该从软硬件两个方面进行消除。结合各种抗干扰方法，可以相互补充和完善，保证系统的可靠、安全和正确运行。单片机系统受到干扰后，会集中在几个方面:控制状态失效、采集数据误差大、数据乱码、程序运行失控等干扰内外因素。因此，软硬件应采取有效措施解决。

干扰硬件系统是防御性概念.即消除和抑制干扰源：降低系统对干扰信号的敏感性，切断干扰与系统耦合。并且相应的措施包括隔离、屏蔽、接地、提高信噪比、滤波、电压保护等软件抗扰主要通过软件的合理编制来降低单片机系统对干扰的灵敏度。主要研究了指令冗余、软件陷阱、“看门狗”、数字滤波等技术。

2.可靠性。是否能有效地抑制系统运行中产生的各种干扰信号，以及外部干扰信号直接来自系统外的信号是否能起到有效的抑制作用.有缺陷的系统在运行过程中采取的措施不充分，对可能出现的问题考虑不充分.当干扰信号真正出现时，系统就可能陷入困境.可靠性设计应从避错、容错、合理性、环境适应性等方面进行设计。

硬件系统硬件可靠性设计的途径主要有三种：选择高可靠性的元件.这是从硬件本身设计开始.从硬件生产的步骤中提高可靠性.提高系统设计的合理性.这是为了匹配各种类型的器件的速度、电平、温度性能和可靠等级.并选择合理的选择时钟和合理布局.以此提高系统合理性。根据人一环境特性采取相应的可靠性措施.这一点就是从人一环境因素和环境因素两个方面分别采取不同的措施提高系统抗干扰措施软件可靠性设计则也是通过提高系统合理性和针对人一环境特性采取可靠措施.其解决方法与提高系统抗干扰能力有一定相似。

3.加密技术。随着单片机应用领域的不断扩大，产品市场不断扩大。为了保证技术的保密性，加密技术的发展已经成为一项重要的工作。加密的目的是保护新产品的核心技术。基本原则是采取可行的方法来增加难度，防止原理被测试和软件被修改和复制，从而保护产品不被复制或降低被复制的可能性。

加密分为硬件加密和软件加密两种硬件的加密中心思想是使硬件电路的核心部分无法破译，因此可以采用总线烧毁法、总线置乱法、RAM替代法、GAL设备对EPROM中的软件进行加密.以及采用多单片机结构解决加密问题的软件加密思想是通过对程序和数据进行处理.具体有插入多个跳转指令降低程序可读性，在程序模块之间插入一些加密字节.并采用模块化设计方法。

总而言之，单片机系统应该满足不同的使用功能.不仅要对系统的应用环境有详细的了解。并且系统前端信号采集与控制输出不能有丝毫差错，只有建立起可靠的单片机系统，才能为数据采集与处理提供良好的应用环境。所以，如何保证单片机系统的安全、可靠运行是非常关键的工作。