周永明，黄　伟，叶朝辉

(1．清华大学自动化系，北京　100084；2．北京睿清智华信息技术有限公司，北京　100084)

0　引言

在多路测控系统中，多采用单片机或ARM级联的方式，如文献[1]所述基于RS485总线的多路温度测量系统和文献[2]所述基于串口通信的分布式大坝自动测控系统，在这些系统中，受单片机资源的限制，需要多片单片机级联才可完成任务，这样增大了系统的体积和复杂性，降低了系统的集成度和可靠性。图1为文献[2]所述大坝测控系统的网络拓扑结构图。

图1　某分布式大坝自动测控系统的网络拓扑结构图

某些多路测控系统则使用了DSP或FPGA作为控制核心[3-4]，由于DSP和FPGA成本相对较高，这些系统多采用单核，因此需外接多选一数据选择器或多路A/D转换器来实现多路测量，如文献[3]所述基于FPGA的多路采集系统，系统框图如图2所示，该系统虽然充分利用了FPGA I/O口多、可编程的优势，用单核完成多路测量，但由于FPGA不能处理模拟信号，因此需外接多路选择器和模数转换器来实现功能，且HDL相对C语言开发难度稍大，开发周期长。

图2　基于FPGA的多路信号采集系统

近年来，将微控制器、存储器、模拟和数字外设集成在单一芯片上的片上系统得到了越来越多的应用，PSoC(可编程片上系统)单芯片集成微控制器、存储器、模拟和数字外设，最新的PSoC5可处理数10个采集通道。具有可配置的逻辑阵列、至所有I/O引脚的灵活路由以及一个高性能的32位ARM Cortex-M3内核[5]。因此可以简化系统设计，通过将系统资源配置为需要的模块，提高芯片资源利用率，使单芯片完成多路数字、模拟信号的采集。……