针对检测与控制系统中通常需要采集多路信息，且信息量大，用一片单片机往往无法满足系统实时性和扩展性需求，且处理时间相对较长，提出一种基于双单片机（AT89S51）的信号处理系统设计方案，实现多路信息采集，并具有实时控制，便于系统扩展等特性。将该处理系统应用于液面探测，验证了该系统设计的可行性。