采用SoC實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
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圖2：N通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的總體方框圖。
d)ADC：
由于處理數(shù)字信號簡單易行，因而需要將模擬多路復(fù)用器中出來的多路復(fù)用信號輸入饋送至模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）。ADC的所需分辨率完全取決于應(yīng)用需求，但其采樣率則取決于輸入信號的帶寬。我們假定通道1的帶寬是f1，通道2是f2，……通道N是fn，那么N通道多路復(fù)用的模擬輸入則被饋送至ADC，采樣頻率應(yīng)為
Fs ≥ 2 * max (f1, f2, …, fn).
Fs = k * max (f1, f2, …, fn), k≥2
推薦使用較大的k值，以便讓數(shù)字解碼的信號能夠緊密跟蹤模擬信號且不會丟失任何有效數(shù)據(jù)。
有人也許會感到奇怪，在對信號進行多路復(fù)用之前為什么不單獨數(shù)字化各個通道。假設(shè)我們的某個應(yīng)用需要監(jiān)控10個左右的通道，如果在進行多路復(fù)用之前對信號進行數(shù)字化，那么不得不使用10個單獨的ADC（每個通道分配一個），這樣就需要10個單獨的ADC IC。
對于上述提及的ADC使用方法，需要考慮的一大重要問題就是溫度、壓力等各種參數(shù)在不同實例下進行采樣的情況，即溫度處于時間“t”，壓力處于“t+Δt”，其中Δt = 1 / Fswitch，而Fswitch = 多路復(fù)用器的開關(guān)頻率 = Fs/N。如果在“t”和“t+Δt”之間環(huán)境條件發(fā)生突變，那么初始時間點測量的溫度讀數(shù)無法反應(yīng)出這種變化，而在“t+Δt”測得的壓力讀數(shù)才能反映出這一突然變化。如果需要在相同情況下測量所有的物理參數(shù)，那么將信號饋送至模擬多路復(fù)用器之前需要在每個通道中運用單獨的采樣與保持電路。觸發(fā)信號應(yīng)被同時饋入所有通道的采樣與保持電路中，觸發(fā)信號的頻率應(yīng)為Fswitch/N，其中N表示通道的數(shù)量。這類系統(tǒng)也被稱為時間同步系統(tǒng)。
模擬多路復(fù)用器的開關(guān)頻率由所用的通道數(shù)量控制，并需要考慮采樣速率。但是，開關(guān)頻率還需要受ADC轉(zhuǎn)換時間參數(shù)的限制。
實例：
如果ADC的工作時鐘頻率是FADC，而且每次轉(zhuǎn)換需要“L”個時鐘周期進行采樣，“M”個時鐘周期進行轉(zhuǎn)換，那么
以上條件可被解讀為兩種情況：
1. 如果“M”和“L”非常大，那么加到ADC的時鐘要求就會更高。
2. 具有較大“L”和“M”的ADC固定時鐘會限制Fswitch，這樣反過來也會限制被監(jiān)控信號的信號帶寬。
這一條件并非強制性的。如果前一個通道已經(jīng)完成采樣階段并開始進入轉(zhuǎn)換階段（假設(shè)ADC具備此功能），我們就可以將多路復(fù)用器切換到下一個通道。在這種情況下
使用PSoC（片上可編程系統(tǒng)）實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
除了外部傳感器、隔離器和存儲PC外，以上系統(tǒng)一般需要‘N’個低通濾波器、‘N’個高增益放大器、‘N’個采樣與保持電路、1個外部N:1模擬多路復(fù)用器、1個ADC芯片（帶外部參考電壓）和1個可用來讀取數(shù)字數(shù)據(jù)并通過RS-232接口將讀數(shù)傳送到PC的專用MCU?？偟膩碚f，需要‘3N+2’顆芯片；如果我們需要監(jiān)控10個通道的信號，那么實際需要32顆芯片，這樣會使系統(tǒng)過于龐大和昂貴。
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