YB4365／YB4345数字光标直读示波器的设计与实现

【摘　要】　设计了基于单片机W78E58控制的YB4365／4345数字光标直读示波器系统，介绍了其功能特点及测试信号与字符显示原理，重点阐述了该示波器的硬件设计。
    关键词：示波器，单片机，信号测量，字符显示
 
1　引　言
　　YB4365／4345数字光标直读示波器是2001年国家级重点新产品，该产品是采用单片机控制技术和双时基扫描技术的宽带示波器。该机不仅具备通用示波器的作用，还具备数字频率计和高频毫伏表等多种功能。
2　主要性能指标与特点
　　YB4365／4345数字光标直读示波器垂直偏转系数为1mV／div～5V／div，频带宽度为100MHz／40MHz，上升时间≤3．5ns／8．8ns。扫描偏转系数0．5s／div～50ns／div。扩展×10后最快扫速为5ns／div，输入阻抗为1MΩ／25P，该机的主要性能特点如下：
　 （1）屏幕显示设定状态。扫描速度、扫描延迟时间、非校准状态、垂直灵敏度等参数均可在屏幕上以字符形式显示，简化了测试 *** 作设定状态的确定过程。
　 （2）测量数据的显示。采用电子光标卡尺，可以对光标线之间的电压（△v），光标线之间的时间（△t），光标线之间的频率（1／△t）等参数进行测量。避免对信号波形的目测、计算、换算等人工 *** 作造成的误差。
　 （3）自动扫描速度功能设定。可自动设定最佳扫描速度（显示约2～5周期的信号波形）。并跟随输入信号自动设定扫描速度的值。
　 （4）频率计数器功能。可以直接测定A扫描触发信号频率。
　 （5）触发锁定功能。测试难于取得的扫描同步的复杂脉冲序列时，在取得扫描同步的状态下启动触发锁定功能，此后即使扫描被改变，仪器仍保持扫描同步。
　 （6）采用贴片工艺技术（SMT）和开关电源。使得该机具有体积小，重量轻、功耗低、电源适应范围宽等优点。
3　测试波形与字符同时显示的工作原理
　　图1为波形和字符显示过程。通用示波器对被测信号的测量，是通过屏幕的垂直、水平坐标刻度线和面板开关设置状态，经人工计算，才能读出被测信号的电压幅度和时间的有关参量，测量信号非常麻烦，且精度不高，测量结果常会因人而异。
　　YB4365／4345示波器是在单片机W78E58的控制下通过屏幕上的游标卡尺的测量并自动以字符方式显示测量结果，被测信号波形是采用扫描显示，字符（游标卡尺、状态设置、测试参数）采用光栅显示。光栅显示有阶梯显示和坐标显示两种，为了提高