基于S12的簡易數字示波器的設計方案

　　2.1.4 整形電路與單片機處理模塊

　　整形電路將經程控縮放后的信號通過運放LM6172構成的比較器變成方波信號，然后送入MCU的計數器以測得信號的頻率。

　　單片機選用飛思卡爾公司的MC9S12DG128B,具有16路AD轉換，是數字示波器的主控器件。

　　首先要通過按鍵控制程控放大衰減系數和確定AD轉換器的采樣頻率，然后用計數器模塊測量經整形信號的頻率，另一方面通過查看FIFO的標志位來禁止、讀取或等待數據，將數據進行處理后通過LCD（選用12864顯示屏）顯示，包括峰峰值和頻率。MCU與個模塊之間的控制聯系在圖1中已給出。

　　2.2 軟件設計

　　軟件設計采用飛思卡爾公司的S12系列單片機，并通過PLL將總線時鐘超頻在64M,能輕松完成信號的采集，處理和顯示等功能。

　　2.2.1 波形處理模塊

　　程序開始完成各模塊初始化后單片機首先讀取FIFO全滿信號，若判斷全滿信號為高電平則開始讀取數據，否則繼續(xù)檢測。讀取的數據通過處理，則送LCD顯示。由于LCD顯示命令耗時過長，于是在單片機內存中模擬了一塊顯示區(qū)域，當數據畫滿整個顯示內存，便將整個數據送液晶顯示，大大提高了顯示效率。

　　2.2.2 測頻模塊

　　測頻模塊我們使用了S12單片機自帶的PAI功能。當脈沖信號輸入到相應的引腳時，脈沖累加器每檢測到一個有效邊沿，則會使相應的脈沖累加計數寄存器PACNn加1.按照一定的時間間隔讀取PACNn的值就可以知道單位時間內的脈沖數，進而可以計算出脈沖的周期。

　　3.結語

　　本文所提出的基于S12的簡易便攜式數字示波器的設計方案，該方案中設計制作的數字示波器主要是克服了同類研究開發(fā)產品的制作和操作復雜，精確度不高的的不足。盡管如此，本設計本著簡易便攜的目的，旨在制作出簡便精確的數字示波器，盡量使用數字電路，集成度高，工作過程受環(huán)境影響小，測量數據可視化。

　　測試結果表明，在1MHz的測量范圍內系統(tǒng)測量頻率誤差小于0.1%,信號幅值測量誤差小于1%.系統(tǒng)精確度較高，能滿足一般的研究開發(fā)要求，并且能夠在LCD上很好的復現被測信號?？勺鳛榍度胧皆O備，在工業(yè)自動化和科研開發(fā)測量領域中有著廣泛的應用前景