基于电感式传感器测量磁芯位移的原理，以单片机和FPGA为控制中心，由DDS产生的正弦信号经差分放大．并经过差动变压器的差分耦合，对两路输出信号放大整流后，采集数据，对所得的数据进行处理．实现了磁芯位移的精确测量。本装置可测量的位移范围为－20—20mm，绝对误差不大于0．5mm，C点的波形无失真．A、B点输出的直流波形无波动，满足测量范围从－10～10mm，绝对误差不大于2mm，并且采用直流电机驱动磁棒移动．控制磁棒达到设定位移，位移绝对误差不大于0．5mm。采用液晶显示和按键，实现了人机交互。此外还采取各种抗干扰措施．来提高系统工作的稳定性。

介绍一种以ARM处理器LPC2138为核心，采用超声波回波信号的A／D采样检测原理，实时测距，液晶屏显示的便携式系统。该系统利用ARM处理器处理速度快的优点，自行处理A／D采样速度。系统的测距范围在0．1-4．5m内，测量精度为1Cm，实时性好，准确方便，有较高的推广价值。

PCF8563是一款内置I^2C总线接口、功耗极低的工业级多功能时钟，日历器件。采用AT89S52单片机、PCF8563时钟，日历器件及HS12864液晶显示器设计电子时钟系统。实现时间、日期的显示和调整功能。并给出相应的硬件接口电路和软件程序。该系统成本低，硬件简单，采用C语言编程，易于实现系统移植，可广泛用于机床、车辆、电话机、传真机、便携式仪器等设备。

针对材料试验机等设备中要求测量或控制材料拉伸或压缩的位移，一般采用光电轴角编码器检测位置信号．输出正交编码脉冲信号。若采用其他方法检测位置信号，必然导致电路设计复杂，可靠性降低。因此，提出一种基于LS7266R1的电子式万能材料试验机设计方案。给出了试验机中的控制器工作原理，LS7266R1与单片机的接口硬件设计，以及主程序软件流程图。巧妙地把力量传感器，位移传感器等机械运动状态的压力或拉力以及位置坐标．变成了电压信号和电脉冲数字信号，供A/D测量和LS7266RI计数，从而实现了独立完成材料试验控制或通过PC机串口命令完成材料试验控制。

介绍了超声波时差法测量风矢量的基本原理，利用测量回波信号起点求得风速。通过分析传统的时差检测方法在风速测量系统中的缺陷，提出了一种基于幅值特征提取的快速自适应波形匹配法，来克服传统方法带来的较大误差。在无风状态下，以两路波形上升段几个连续对应峰值点比例作模板，将实测回波信号所得峰值比例与模板匹配．找到正确的波形峰值对应关系，从而准确测量两波形时差。通过仿真实验测试，此法效果良好，运算速度快，克服了数据量较大时互相关法计算量大的缺点．同时计算准确性大大提高，规避了单阈值法错判的情况，结合插值法测速精度可达0．1m／8。

随着手持设备的广泛应用，为了满足系统设备的低功耗要求，设计了基于单片机MSP430、数字频率源LTC6903、开关电容滤波芯片MAX262的低功耗程控滤波器。系统采用单片机控制数字频率源芯片LTC6903提供步进可调的时钟信号，以实现对滤波器截止频率的灵活调节和滤波类型的转换。该系统改善了传统有源滤波器器件参数设计困难，截止频率等参数难以灵活控制和调节的问题。与传统有源滤波器相比，可以完成低通、高通、带通、陷渡功能的转换，滤波器9值范围0．5—8程控调节，截止频率在100Hz～40kHz之间100Hz步进可调。此外，系统在3．3v的供电条件以及单片机的ShutDown模式下，比一般的程控滤波器具有更低的功耗。

“Z-Pinch”装置对其激光触发气体闭合开关有严格时序要求。为实现四倍频Nd：YAG激光器出光时刻的精确控制，开展了激光器Q开关光电转换及触发系统的研究。采用AVAGO公司的高速光电转换器件AVAG02316TZ，将接收到的光信号转换成模拟电压信号，并以PECL（positiv eemitted-couple-logic）电平形式实现该电信号的板级传输与处理，最终，该信号作为IXYS公司的IXDD415的控制端，以实现低抖动，快前沿的电脉冲输出用以驱动Q开关。电路中采用了电感、电容、RC网络滤波方法，有效减小电源噪声对抖动的影响。该光电转换及触发系统在Z装置单路样机中得到应用，测试结果表明均方根抖动为70ps，时延极差〈1ns。

针对传统PCI总线带宽低，不能传榆高速视频信号的缺陷，设计了使用芯片PEX8311为PCIExpress桥接芯片，采集传输CamLink接口相机图像的硬件系统。对PEX8311芯片的特点及其工作模式．以及用状态机在FPGA中实现对PEX8311控制做了介绍。通过编写WDM驱动程序和上住机程序对系统的数据传输性能进行了测试。测试表明该系统满足高速图像传输的要求，并且性能稳定。

设计了以FPGA为核心采集模块，以单片机为显示控制核心，以TFT彩屏液晶为显示器件的便携数字存储示波器。通过异步FIFO实现了FPGA中高速数据流与单片机处理速度之间的速率匹配。以三总线结构以及控制信号的握手协议为基础，保证了FPGA与单片机通信的有效性和可靠性。该系统具有自动频率控制（AFC）和自动增益控制（AGC）的功能，可以方便地对信号进行测量。

数据采集是对信号处理的重要手段。针对导引头电压的检测需求，提出一种实时数据采集显示系统设计方法，给出信号预处理电路．应用可编程逻辑器件EPM7128SLC和8路模拟多路选择器ADG508A实现采集信号的选通设计，介绍单片机80C196KB内A／D转换器在采集电路中的使用方法，使用双端口存储器IDT7130实现数据的双机传输，在并口EPP模式下，采用WDM驱动方式，完成采集数据实时读取和显示。通过实践证明，该系统能够满足多通道电压采集实时显示要求，电路设计方法简单，可靠性高，且采集通道具有扩展性。