随着物联网技术的兴起和信息技术的发展,工业和生活中的数据量爆炸式、海量增长。在这样的科技背景和发展之下,人们对于数据采集的要求也越来越高。具体体现在设备的稳定性、实时性上,要求更高的采样速度和更高的采样精度。同时,现在的智能数据采集设备更有网络化、小型化的发展趋势。嵌入式系统因其不断增长的性能,低成本且高度集成化的优点,越来越广泛地应用于数据采集系统的设计中。本文所采用的ARM Cortex-M4内核32位微处理器正是具有高性能、低成本的特点,且片上集成UART、I~2C、CAN、SPI等多种通信外设,适用于作为本设计数据采集系统的微控制器。本文采用了德州仪器公司生产的EK-TM1294控制板作为系统的主控制单元,并在此基础上设计了扩展硬件电路板,增加了ADC、DAC、RS-232、PWM、VGA、液晶、键盘等多种外设,为系统的开发提供了功能完备的硬件开发平台,同时为将来开发更完备的应用留下扩展空间。在软件系统的设计上,开发了USB、以太网、RS-232通信模块,使得系统通信的接口更加多样化,数据传输更加快速和稳定。同时移植了嵌入式实时操作系统μC/OS III,使得系统的任务和中断的调度更加健壮和快速。并移植了LwIP网络通信协议栈,搭建了嵌入式系统的Web服务器,为用户访问系统后台提供了更多选择。在上位机客户端软件的设计上,软件实现了对采样结果的显示、数据库的存储、历史数据的查询、采样频率的控制,使得人机交互更加友好和便捷。本文所设计的数据采集系统,硬件结构完善、接口充足,软件资源丰富,易于维护、管理、调试、扩展,具有良好的通用性和扩展性,为今后相关应用场景的开发,提供了通用的原型设计。