数据采集是现代测控系统的重要组成部分，是设备监测系统的前端数据来源。在很多情况下数据采集系统是为某种特定的功能需求而开发，每一通道上只能固定采集某一种特定信号，通用性有限，应用范围不广。针对这个问题，综合在设备监测场合中经常需要采集的各种压力、流量、位移、液位、开关量、脉冲量等数据采集的要求，研制了一款便携式、多通道、高精度、通用型的多功能混合I/O模块，通过系统软件的配置，在混合信号端口上就可以实现对模拟量或开关量等多种类型信号的采集，模拟量量程自适应，在同一端口具有输出模拟量或开关量的功能，完成对外部执行器的控制，以较低的成本最大程度地满足各种工业监测控制场合高精度，多通道的数据采集和输出需求。多功能混合I/O模块在硬件电路上主要由微控制器电路、端口功能切换电路、混合数据输入电路、混合数据输出电路、CAN收发电路等部分构成。根据多功能切换电路的配置，不需要在硬件电路上做比较大的更改，通过开关的切换就可以在端口上灵活地实现模拟量或开关量的输入输出、脉冲量输入等多种功能组合。通过CAN总线协议，多功能混合数据I/O模块可以与局域网连接，方便实现数据采集和设备检测控制系统连接，可广泛应用于工业控制的各种领域，满足现场应用的实际需要。(1)详细讨论了多功能混合I/O模块的总体设计方案，并详细介绍了I/O模块设计需要达到的设计指标。(2)以ADI公司的微处理器AduC7060作为数据采集与输出微控制器、以NXP公司的LPC11C14作为CAN控制通信芯片为硬件电路基础，并详细论述了多功能混合I/O模块各单元电路的组成和实现机理，重点分析了端口功能配置电路与PWM模数转换原理分析和具体实现电路；根据混合数据输入输出通道设计的指导思想，重点设计了模块在软件控制方式下端口功能灵活可变的实现过程。(3)结合模块硬件电路的特点，以REALVIEW MDK为软件开发工具，以基于AduC7060的数据采集和输出程序和基于LPC11C14的CAN驱动通信程序两大部分详细分析了整个I/O模块的软件设计思想，并给出了部分核心程序源码。(4)以广州铁路集团机务段的08-32国产养路机车上的各种传感器信号量为测试数据对混合I/O模块进行各项性能测试，证明了多功能混合I/O模块与传统的功能单一的数据采集模块相比的优越性。实例证明多功能混合数据I/O模块符合实际使用要求，完全可以用于各种工业设备监测场合。