为了获取更丰富的地电场信息，传统的单点测量的电法勘探方法已不能满足现实的际需求，而近年来发展起来的以多电极数据采集为基础的高密度电法在工程地球物理勘察等问题上取得了良好效果。本文从数据采集的角度出发，进行了基于单总线协议的阵列式地电场观测系统的软件开发以及与软件相关的硬件研制。单总线技术为本论文的核心，文中用较大篇幅对单总线芯片与微处理器的接口、单总线协议、单总线芯片指令进行了三个主面的论述，并重点讨论了以单总线技术为基础的智能电极的结构和由它组建的多路电极转换系统的智能控制。另一方面，本论文采用“自顶向下”的“模块化”软件设计思想，灵活运用单片机高级语言C51与单片机汇编语言的相互调用技术，设计了人机对话方便、界面友好、高效可靠、功能强大的监控软件。除此之外，系统可靠的硬件电路设计为软件的调试提供了稳定的平台，尽管不是本论文研究的核心，但在系统研发过程中却是一个关键的基础内容。通过系统的软、硬件联合调试，模型实验，水槽物理模拟，证明本文所研制的“基于单总线技术的多电极地电场数据采集系统”设计思想正确、方法技术可行、基本达到了预期的目的，同时，可以预见单总线技术在阵列电法勘探的仪器研制中必将得到广泛应用。