基于PIC单片机的简易数字示波器设计

2．2采样电路设计
AD转换电路将被测信号采样并转换成数字信号存入存储器，它直接决定着数字示波器所能测量的最高频率，在本电路中选用的8位高速AD转换器ADS830E，采样频率为10kSa／s～60MSa／s。
ADS830E的每个时钟周期进行一次DA转换，采样率就是时钟频率，可以方便地通过控制采样时钟来控制采样率，而且ADS830E的输入电压幅度是可以编程控制的，RSEL引脚为控制引脚，当置高电平时，ADS830E的输入电压范围是1．5～3．5V，即2Vpp；当置低电平时，输入电压范围是2～3V，即1Vpp。
由程控放大电路调整后的信号分成两路，一路进入AD转换电路进行采样，采样所得的数据由74LVC574锁存缓冲后送入FIFO存储器。在AD转换器与PIC单片机之间加入FIFO的作用是起到高速数据缓冲的作用，因为AD转换器的最高工作频率为60MHz，远高于单片机的工作频率，所以让FIFO与AD转换器同步工作存储AD转换器的转换输出数据，当FIFO存储器存满后引脚被拉高，通知单片机进行数据读取，这时单片机禁止AD转换器与FIFO存储器的时钟使能信号，FIFO的控制权交给单片机。
2．3 显示控制电路设计
显示的核心是LCD在不同的坐标位置上打点，众多的点联系在一起就成了图形。前面叙述了由于PIC单片机读取数据的速度跟不上高速的采样速率造成了在接收中要有个缓存的部分，此处采用了FIFO存储器。FIFO的特点是速度快、双端口、输入和输出分开，而且拥有空满标志。它可以从一端读入数据，不会使得AD转换器和PIC共用一个I／O口，在处理数据上很方便。
PIC单片机对采集到的数据显示的过程是先对FIFO做是否满判断，确认采集到足够的数据来显示，然后清除屏幕上已有的图像，之后判断数据是否在屏幕显示的范围内，若超出范围，将两组数据合理组合得到在屏幕上显示的数据，通过调用显示函数显示出来。后面的数据只需读出一组，通过和之前的数据运算和处理显示出来，这样就可绘制出连续的波形了。
对显示的控制采用键盘按键，键盘电路采用6个信号接口控制24个键，大大节省了单片机控制所使用的I／O口。键盘的24个键被分为3组，每一组对应于一个741s148，它是一个3／8译码器，当有一个键被按下，则其中一个被置低电平，741s148有三个口D0、D1、D2，这三个口可指出其中哪个键被按下，如Y1检测电平拉低，则D0、D1、D2对应是101。图3是键盘控制电路图。