谱激电(SIP)法是以岩、矿石电阻率的频谱或时谱特性差异为基础，通过测量大地的视复电阻率频谱或视时变电阻率谱(或激电场的衰减曲线)，寻找电性异常体，并根据描述岩、矿石频谱或时谱的谱参数，评价电性异常体，从而解决找矿、找水等地质问题的一种电法勘探方法。 目前，谱激电法不仅广泛应用于金属矿和水文地质勘查中，在油田和煤田的勘探中也越来越引起重视，并取得较好的地质效果。谱激电仪器是直接测量谱激电参数的工具，它的质量好坏，直接影响工作的效果和效率，也影响谱激电法本身的发展。从50年代我国开始研究这一方法以来，不仅方法技术有了提高，而且谱激电仪器也取得了相应的进展。 随着微电子技术和计算机技术的发展，勘探仪器仪表正在朝自动化、智能化、集成化的方向快速发展。近年来，单片机技术得到快速普及，其功能、速度、能耗均比以往有了巨大的进步，已经在各个行业发挥出无可替代的作用。高速率、低功耗、高集成度乃是单片机发展的趋势。刚刚进入中国市场的ARM(Advanced RISC Machine)系列处理器是低功耗、高速率嵌入式处理器的优秀代表。基于ARM核心的微处理器(控制器)被广泛地用于嵌入式计算机系统，如手机、手持GPS、掌上电脑和工业仪表等。 本文通过对传统激电仪器的调研，了解了激电法勘探仪器的基本硬件结构和工作原理，继而根据谱激电法对数据采集的特殊要求，设计了仪器的硬件电路并完成了底层的控制软件编写。 本文所设计的仪器，是建立在ARM处理器S3C44BOX为核心的嵌入式系统之上，结合最新的电子测量控制技术，而设计的一套完整的谱激电法仪器。系统主要包括主控模块、发射模块和接收模块。发射模块在主机的控制下，向大地供入双极性方波电流，该电流的极性、脉宽均由用户设定。在发射正脉冲的下降沿(或负脉冲的上升沿)，接收机采集并记录来自测量电极的二次场衰减曲线，接收电路的触发延时、采集深度和采样频率均由用户设定。采集结果可经串行口，传输至PC机，供进一步的计算处理。 本论文共分五章，第一章简要介绍了选题来源和背景，论述了激电仪器的基本结构和应用现状，以及作者所要做的工作。 第二章主要介绍了嵌入式系统的概念、组成和发展趋势。通过对比当今几种主流的嵌入式应用方案的特点，列举了各自的优势，阐述了本文选择ARM嵌入式系统为平台的依据。 第三章为本文的重点，主要讲述了仪器的软硬件设计，分别介绍了主控模块、发射模块和接收模块的硬件电路设计以及相应的驱动程序编写。另外还介绍了各功能模块的制作调试过程。 第四章提出在设计过程中所遇到的关键问题和解决方案，包括发射电路中的桥路同臂问题、系统抗干扰问题等。 第五章简要总结了整个研究所取得的成果，阐述了系统达到的各项技术指标。针对研究过程中发现的问题提出了修改的建议并对未来的工作做了展望。