在地电信号采集过程中,常常需要采集对多路信号,并进行分析处理。本论文正是基于用一个单片机芯片 SPCE061A 实现多路地电场信号的采集的电路。以凌阳 16 位单片机 SPCE061A 为核心构成数据采集及控制系统。该芯片内置 8 通道 ADC,其中 7 个通道用于将模拟信号(电压信号)转换为数字信号,另外一个作为语音采集专用通道,也可设置为普通 A/D 输入。同时采用 Altera 公司的CPLD 芯片 EPM7128 进行辅助控制,从而达到使电路实时性强、控制方便、高效稳定的目的。该电路系统还可以实现程控数据采集,使用者可通过计算机设置采样参数(采样通道),实现程控采样,计算机部分主要实现参数设置、串行口数据接收、指令发送以及数据的显示(波形或数值显示)和存储,可采用 Visual C++语言编程。该电路系统通过串行口与 PC 机通信,单片机与 PC 机之间只需要添加简单的 RS-232 接口转换电路就可以实现串行通信。PC 机给单片机发指令实现数据采集及系统控制,并将数据实时地传回计算机。该系统利用单片机丰富的软硬件资源,可以实现采样、通讯、计算、脉冲计数等多种功能。应用测试表明,系统电路结构简单、功耗低,具有较高的性能价格比,能够满足某些场合的数据采集和系统控制。本论文的研究内容包括:1、系统总体硬件电路方案的设计。包含模拟部分、数字部分及其他硬件接口部分电路的设计。2、单片机控制程序的编写及 CPLD逻辑控制设计。3、数据采集处理程序部分的软件设计。本文研究所做的主要工作获得的研究成果如下:实现了基于 SPCE061A 为主控芯片的采集电路总体硬件电路设计,包含模拟电路、数字电路及各接口电路的设计和 PCB 设计;实现了数据采集处理程序部分软件设计;实现了用 VHDL 语言对 CPLD 内部代码的编写。并最终实现了预期目标——一个多通道信号采集电路。正文部分共分六章,包括引言、采集电路结构综述、模拟电路设计、A/D 转换和数字电路的硬件设计、软件设计、实验测试及结论部分。