随着科学技术的高速发展,基础科学研究、工业应用、国防科技等领域内,对数据采集的精度都提出了更高的要求。同时,由于计算机技术、微电子技术、通信技术的迅速发展及广泛应用,数据采集系统本身的功能和性能都得到了大幅度的提高。由于受当时技术水平的限制,以往微弱信号数据采集系统中通常使用12位甚至8位的ADC(Analog to Digital Converter),传感器输出的微弱信号需要经过两级甚至三级放大,导致信号调理电路复杂、稳定性差。另外,过去都使用单片机作为主控制器,如MSC-51系列等。由于当时的单片机集成度低,控制器内部资源有限,所以在设计中需要增加大量外围器件,增加了系统的复杂度,提高了成本,同时也降低了系统可靠性。在充分调研、查阅参考文献和参加各种相关技术研讨会的基础上,针对以上缺点,论文设计了以SoC(System on Chip)芯片C8051F350为核心的微弱信号数据采集系统。在设计中,充分利用C8051F350丰富的模拟、数字资源,降低了模拟信号调理电路的复杂度,同时提高了测量精度和系统可靠性。论文主要分为四部分。第一部分介绍研究背景和理论基础知识;第二部分首先进行系统的总体功能设计,然后分别进行了硬件和软件两方面的详细设计。硬件包括电源、信号调理、RS-485网络、键盘、显示、报警、调试等模块的设计。软件主要有系统软件总体流程、系统自检程序、数据采集程序和RS-485通信协议三个部分;第三部分介绍了为提高系统的可靠性所采用的软件和硬件抗干扰技术。第四部分包括数据采集初步实验及实验结果分析。