电子产品世界

　　2.1.4 整形电路与单片机处理模块

　　整形电路将经程控缩放后的信号通过运放LM6172构成的比较器变成方波信号，然后送入MCU的计数器以测得信号的频率。

　　单片机选用飞思卡尔公司的MC9S12DG128B,具有16路AD转换，是数字示波器的主控器件。

　　首先要通过按键控制程控放大衰减系数和确定AD转换器的采样频率，然后用计数器模块测量经整形信号的频率，另一方面通过查看FIFO的标志位来禁止、读取或等待数据，将数据进行处理后通过LCD（选用12864显示屏）显示，包括峰峰值和频率。MCU与个模块之间的控制联系在图1中已给出。

　　2.2 软件设计

　　软件设计采用飞思卡尔公司的S12系列单片机，并通过PLL将总线时钟超频在64M,能轻松完成信号的采集，处理和显示等功能。

　　2.2.1 波形处理模块

　　程序开始完成各模块初始化后单片机首先读取FIFO全满信号，若判断全满信号为高电平则开始读取数据，否则继续检测。读取的数据通过处理，则送LCD显示。由于LCD显示命令耗时过长，于是在单片机内存中模拟了一块显示区域，当数据画满整个显示内存，便将整个数据送液晶显示，大大提高了显示效率。

　　2.2.2 测频模块

　　测频模块我们使用了S12单片机自带的PAI功能。当脉冲信号输入到相应的引脚时，脉冲累加器每检测到一个有效边沿，则会使相应的脉冲累加计数寄存器PACNn加1.按照一定的时间间隔读取PACNn的值就可以知道单位时间内的脉冲数，进而可以计算出脉冲的周期。

　　3.结语

　　本文所提出的基于S12的简易便携式数字示波器的设计方案，该方案中设计制作的数字示波器主要是克服了同类研究开发产品的制作和操作复杂，精确度不高的的不足。尽管如此，本设计本着简易便携的目的，旨在制作出简便精确的数字示波器，尽量使用数字电路，集成度高，工作过程受环境影响小，测量数据可视化。

　　测试结果表明，在1MHz的测量范围内系统测量频率误差小于0.1%,信号幅值测量误差小于1%.系统精确度较高，能满足一般的研究开发要求，并且能够在LCD上很好的复现被测信号。可作为嵌入式设备，在工业自动化和科研开发测量领域中有着广泛的应用前景

关键词： S12 数字示波器 电源模块