基于PIC單片機的簡易數字示波器設計

主程序在上電初始化后，等待信號采集，查詢AD轉換是否完成，AD轉換完成后，數據寫入FIFO存儲器，當FIFO存儲器寫滿后，FIFO寫滿標志位觸發單片機的數據讀取程序，把采樣數據讀取到單片機內，根據先前的按鍵狀態所設置的功能寄存器內容，處理數據，并在LCD上顯示需要的波形。
AD轉換程序在一定的采樣時間內，對輸入的模擬信號進行數據采樣，由定時器定時產生中斷，在采樣中斷到來時開啟AD轉換，AD轉換結束后數據存儲到指定的區域。通過控制定時器定時的時間即可控制不同的采樣率，從而實現對不同頻率段數據的采集。由于AD轉換時間的限制，不能采集頻率高韻信號波形，對此采用等效采樣模式，等效采樣是指多個信號周期連續采樣來復現一個信號波形，采樣系統能以擴展的方式復現頻率大大超過奈奎斯特極限頻率的信號波形。
顯示子程序將轉換得到的數字信號量顯示在LCD相應的點上。橫軸用于顯示耐間，縱軸顯示電壓大小的值，先計算出某一個待顯示數字量在橫軸上的位置，再根據數字量的大小計算出在縱軸上的位置，這樣就能在顯示器上顯示出該數字量所對應的點。將所采集的點依次顯示后在屏幕上看到的即為信號的波形。
讀寫子程序的功能是將想要存儲的信號波形存儲起來，以便以后觀看波形細節。按鍵處理子程序的功能主要是根據不同的輸入，選擇不同的功能。采用行列掃描的方式對按鍵進行掃描，當掃描的某一按鍵按下時，執行相應的功能。

4 結束語
本系統設計簡單、清晰，充分利用單片機內部資源，實現了普通示波器的基礎功能如信號測量、頻率測量、觸發電平可調，垂直與掃描檔可變等，同時又擴展了按鍵波形存儲，單次觸發等功能，可應用于儀表實時顯示動態波形，具有良好的使用前榮。如果選用性能更好的模擬開關和運算放大器，更合理的電阻，可提高信號調理電路的放大準確度，增大測量幅度范圍。