一、項目概述

1.1 引言

示波器自1933年誕生至今已經有70多年的歷史。它是電子電路設計人員用來觀察波形的主要工具，它可以讓設計人員直觀的看到所要觀測到的波形。因此，示波器在信號觀測領域一直都扮演著非常重要的角色。傳統的模擬示波器信號帶寬頻率受到陰極射線管的限制而不可能太高，難以測量慢速信號或單次瞬變信號，預觸發功能難以實現和不便對波形數據進行數字處理分析等等，因而在許多應用領域中存在著局限性。隨著科學技術的飛速發展，單次信號的捕捉，測量和研究越來越受到人們的關注和重視，在信息領域、高速計算機、高速數據通信和高速數字集成電路及其系統內，面臨著硬件、軟件、以及由軟硬件共同作用而產生的偶發性故障，迫切需要更高速的示波器才能得心應手的解決這些難題。隨著數字集成電路和高性能微處理器技術的發展，數字存儲示波器（DSO）出現了。數字存儲示波器整個系統的調節全部由微處理器在相應的軟件支持下自動進行，包括自動設置、自動測量、自動校正、波形存儲、計算機I/O和打印輸出等一系列優點。數字存儲示波器的出現開創了示波器的新紀元，它為示波器的智能化打下了堅實的基礎，同時它還標志著示波器的發展進入了一個新的時代。

與此同時，波形發生器也是電子工程人員不可或缺的一種工具，常被稱作信號發生器，在教學實驗或實際工作中作為信號源為電路提供所需的激勵信號，因而是一種必不可少的工具。現代新型信號發生器的研制都采用直接數字頻率合成(DDS)技術進行，這種技術是第三代頻率合成技術的標志，主要特點是計算機參與頻率合成，既可以用軟件來實現，也可以用硬件來實現，或者二者結合。

本設計研制的多用手持示波表基于美國賽普拉斯公司生產的混合信號可編程芯片PSoC平臺。該芯片內不僅集成了51微控制器，還集成了各種數字模塊和模擬模塊，各個模塊可以通過系統內部總線相互通信，所以只用一顆芯片和少許的外圍電路就能夠完成整個系統的研制。

1.2 項目背景/選題動機

現在市面上的大多數示波器都是臺式的，體形過于龐大和笨重，難以攜帶，對于狹小的場合應用很不方便，在高空作業和其他特殊場合的應用受到很大的限制，加上價格昂貴，動輒幾千上萬甚至數萬元的價格不是每個人都能接受的，另外市面上手持示波表較少，并且功能單一，價格高昂，大部分采樣率等較低，實際應用價值不大。

本項目就是基于這種背景下開展的，采用美國賽普拉斯公司生產的混合信號可編程芯片PSoC平臺來進行開發，可以有效的減少外圍電路，使得示波器可以輕巧玲瓏，另外增加了低頻率的信號發生器功能，使得該示波器不僅具有示波器功能，還集成了信號發生器的功能。