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用器中出來的多路復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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