【正文】 2 個(gè)數(shù)據(jù)指針，三個(gè) 16 位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器， 一個(gè) 6 向量 2 級(jí)中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口， 片內(nèi)晶振及時(shí)鐘電路。 功能特性描述 AT89S52 是一種低功耗、高性能 CMOS 8 位微控制器，具有 8K 在系統(tǒng)可編程 Flash 存儲(chǔ)器。單片機(jī)從存儲(chǔ)器中讀出信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算處理，將波形顯示在 LCD 液晶屏上。 雖然 學(xué)過匯編 ， 但是編寫難度較大。它簡(jiǎn)單、靈活、對(duì)各種需要的適應(yīng)性強(qiáng)。 方案三是能夠?qū)崿F(xiàn)嵌入式數(shù)字示波器基本指標(biāo)的方案， 雖然 該方案是完成該任務(wù)的最蘇州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 6 頁 好的方案， 能夠 實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)簡(jiǎn)化編程，提供系 統(tǒng)實(shí)時(shí)性和穩(wěn)定性， 但是 ARM 成本目前較高， 短時(shí)間內(nèi)不能夠完成設(shè)計(jì)及做成實(shí)物。利用 STM32 內(nèi)部自帶的 FSMC(靈活的靜態(tài)存儲(chǔ)器控制器 )來控制TFT 液晶屏刷新波形，可實(shí)現(xiàn)更高頻率的信號(hào)的波形刷新和顯示。用戶可以根據(jù)不同的配置模式，采用不同的編程方式 。 因?yàn)?FPGA 可在線編程，從而 大大加快了開發(fā)速度。 蘇州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 5 頁 第 2章 簡(jiǎn)易 數(shù)字 示波器 系統(tǒng) 總體 設(shè)計(jì) 第 硬件 系統(tǒng) 方案 選擇 . 方案一、使用 AT89S52 單片機(jī) 采用 AT89S52 單片機(jī)為控制核心，將 輸入信號(hào)通過 A/D 轉(zhuǎn)換 后 將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，再通過 AT89S52 單片機(jī)將數(shù)據(jù)鎖存至外部 RAM，然后由單片機(jī)控制將數(shù)據(jù)送至D/A 輸出。如果想要捕捉到瞬息即逝的毛刺，則最好置于掃速較慢的位置。如果采樣速率不夠，容易出現(xiàn)混迭現(xiàn)象。廠家聲稱示波器的帶寬能達(dá)到多少兆，實(shí)際上指的是模擬帶寬，數(shù)字實(shí)時(shí) 帶寬是要低于這個(gè)值的。 . 重要 指標(biāo) 帶寬是示波器最重要的指標(biāo)之一。 數(shù)字示波器因具有波形觸發(fā)、存儲(chǔ)、顯示、測(cè)量、波形數(shù)據(jù)分析處理等獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，其使用日益普及。 目前高端數(shù)字示波器主要依靠美國(guó)技術(shù)，目前國(guó)內(nèi)品牌的示波器在性能上已經(jīng)可以和國(guó)外品牌抗衡，且具有明顯的性價(jià)比優(yōu)勢(shì)。最早的 設(shè)計(jì)理念是通過將大量外圍設(shè)備和 CPU 集成在一個(gè)芯片中，使計(jì)算機(jī)系統(tǒng)更小，更容易集成更 復(fù)雜的而對(duì)體積要求嚴(yán)格的控制設(shè)備當(dāng)中。它的體積小、質(zhì)量輕、價(jià)格便宜、為學(xué)習(xí)、應(yīng)用和開發(fā)提供了便利條件。在 信號(hào)采集 完成 后，將這一系列的數(shù)字從數(shù)字示波器 取出，再 經(jīng)過 一系列的處理后 在 屏幕上 顯示 輸入信號(hào) 。 模擬示波器，由于 CRT 的余輝時(shí)間很短，難于顯示頻率低的信號(hào)。 是否存在故障使得信號(hào)失真、 信號(hào)的直流分量和交流分量，噪聲號(hào)的噪聲值隨時(shí)間變化 情況 ，多個(gè)信號(hào)的分析比較。 MCU。 硬件設(shè)計(jì)上，信號(hào)波形采集采用的是 12 位開關(guān)電容型逐次逼近模數(shù)轉(zhuǎn)換器，最大轉(zhuǎn)換時(shí)間為 10μ s，轉(zhuǎn)換精度小于等于 %。蘇州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） i 基于單片機(jī) 的嵌入式 簡(jiǎn)易 數(shù)字示波器設(shè)計(jì) 蘇州大學(xué) 應(yīng)用技術(shù)學(xué)院 10 電子 （學(xué)號(hào) 1016405006） 許海祥 目 錄 前言 ........................................................... 2 第 1 章 數(shù)字示波器 .............................................. 3 第 節(jié) 認(rèn)識(shí)數(shù)字示波器 ........................................ 3 第 節(jié) 設(shè)計(jì)要實(shí)現(xiàn)的目標(biāo) ...................................... 4 第 節(jié) 設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 ........................................ 4 第 2 章 簡(jiǎn)易數(shù)字示波器系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) ............................... 5 第 節(jié) 硬件系統(tǒng)方案選擇 ...................................... 5 第 節(jié) 軟件系統(tǒng)方案選擇 ...................................... 6 第 3 章 簡(jiǎn)易數(shù)字示波器系統(tǒng)分析 ................................... 7 第 節(jié) 硬件系統(tǒng) .............................................. 7 第 節(jié) 軟件系統(tǒng) ............................................. 14 第 4 章 系統(tǒng)測(cè)試 ............................................... 16 第 節(jié) 測(cè)試條件和方法 ....................................... 16 第 節(jié) 測(cè)試分析 ............................................. 16 結(jié)論 .......................................................... 17 參考文獻(xiàn) ...................................................... 18 致謝 .......................................................... 18 附錄 .......................................................... 19 附錄 1：硬件原理總圖 ........................................... 19 附錄 2：嵌入式數(shù)字示波器實(shí)物 ................................... 20 附錄 3：簡(jiǎn)易數(shù)字示波器的 PCB 圖 ................................. 21 附錄 4：簡(jiǎn)易數(shù)字示波器測(cè)試過程中的實(shí)物圖 ....................... 22 附錄 5：部分源程 序 ............................................. 23 蘇州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 1 頁 基于單片機(jī) 的嵌入式 簡(jiǎn)易 數(shù)字示波器設(shè)計(jì) 蘇州大學(xué) 應(yīng)用技術(shù)學(xué)院 10 電子 （學(xué)號(hào) 1016405006） 許海祥 【 摘要 】 ： 示波器是電子測(cè)量中一種用途十分廣泛的儀器 ，被應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，將電信號(hào)變成可視圖像。本文主要完成了 基于單片機(jī) 簡(jiǎn)易數(shù)字示波器的設(shè)計(jì)，包括硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)兩大部分。 【關(guān)鍵詞】： 示波器 ； 單片機(jī) ； A/D 轉(zhuǎn)換 ； [Abstract]: Oscilloscope electronic measuring instruments in a very wide range of uses, has been applied in various fields, let the electrical signal into visible image. With the fast development of microelectronic technology, oscilloscope developing from analog oscilloscope to digital oscilloscope. Compared with analog oscilloscope, digital oscilloscope has many advantages, and gradually replace the analog oscilloscope, and bee the mainstream. This paper mainly pleted the design of simple digital oscilloscope, including hardware design and software design two parts. The design of hardware, the signal waveform sampling by 12 switched capacitor type successive approximation analogtodigital converter, the maximum conversion time is 10 μ s, the conversion precision is less than or equal to %. Controller using AT89S52 MCU, solve the general oscilloscope using a single chip, the running speed is obviously insufficient problem. Waveform display part of the liquid crystal display module, has simple and easy to implement, the advantages of Oscilloscope display effect and so on. [Key words]: Oscilloscope。 可以顯示信號(hào) 的許多特性 ： 信號(hào) 幅度隨時(shí)間變化的波形曲線，測(cè)試各種不同的 電量，如電壓、電流、頻率、相位差、調(diào)幅度 。在被測(cè)信號(hào)的作用下，電子束就好像一支筆的筆尖，可以在屏面上描繪出被測(cè)信號(hào)的瞬時(shí)值的變化曲線。 A/D 轉(zhuǎn)換器把輸入示波器信號(hào)的 瞬時(shí)值 轉(zhuǎn)變 為對(duì)應(yīng)的 二進(jìn)制 數(shù)字值，并 按 時(shí)間順序 存儲(chǔ)在 存儲(chǔ) 器 中 。概括的講：一塊芯片就成了一臺(tái)計(jì)算機(jī)。 由于單片機(jī)在工業(yè)控制領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，單片機(jī)由僅有 CPU 的專用處理器芯片發(fā)展而來。還有一些示波器可以提供存儲(chǔ)，實(shí)現(xiàn)對(duì)波形的保存和處理。作為工程師的眼睛，數(shù)字示波器在迎接當(dāng)前棘手的測(cè)量挑戰(zhàn) 中至關(guān)重要。 數(shù)字存儲(chǔ)示波器 （ DSO）： 將信號(hào)數(shù)字化后再 立建波形， 有記憶、存儲(chǔ)被觀測(cè)信號(hào)的功能，可以用來觀測(cè)和比較單次過程和非周期現(xiàn)象、低頻和慢速信號(hào)，以及不同時(shí)間不同地點(diǎn)觀測(cè)到的信號(hào) 數(shù)字熒光示波器 （ DPO） ：通過多層次輝度或彩色可顯示長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)信號(hào) 混合信號(hào)示波器 （ MSO） ：把數(shù)字示波器對(duì)信號(hào)細(xì)節(jié)的分析能力和邏輯分析儀多通道定時(shí)測(cè)量能力組合在一起，可用于分析數(shù)?；旌闲盘?hào)交 互影響 。從兩種帶寬的定義可以看出，模擬帶寬只適合重復(fù)周期信號(hào)的測(cè)量，而數(shù)字實(shí)時(shí)帶寬則同時(shí)適合重復(fù)信號(hào)和單次信號(hào)的測(cè)量。 采樣速率是數(shù)字示波器的一項(xiàng)重要指標(biāo)，采樣速率也稱為數(shù)字化速率，是指單位時(shí)間內(nèi)，對(duì)模擬輸入信號(hào)的采樣次數(shù)，常以 MS/s 表示。 綜上所述，使用數(shù)字示波器時(shí)，為了避免混迭，最好置于掃速較快的位置