本发明提供一种编码器内数据采样和存储方法、单片机及存储介质，该方法包括：中央处理器循环执行第一指令集集合；第一指令集集合包括第一子集合和第二子集合；第一子集合被执行时，中央处理器逐次对目标传感器输出的第一数据进行采样，并第一数据存储至第一寄存器；第二子集合被执行时，根据第一指令集集合的当前执行次数，确定第一目标寄存器，以及将第一寄存器内的第一数据发送至第一目标寄存器并清空第一寄存器；响应于接收到上位机发送的数据获取请求，根据第一指令集集合的当前执行次数，确定第二目标寄存器；将第二目标寄存器的地址指针发送至DMA模块，以使DMA模块对第二目标寄存器中的第一数据进行读取，并将读取的第一数据发送至上位机。