【摘 要】 設計了基於單片機W78E58控制的YB4365／4345數字光標直讀示波器系統，介紹了其功能特點及測試信號與字符顯示原理，重點闡述了該示波器的硬體設計。
本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/166761.htm引 言
YB4365／4345數字光標直讀示波器是2001年國家級重點新產品，該產品是採用單片機控制技術和雙時基掃描技術的寬帶示波器。該機不僅具備通用示波器的作用，還具備數字頻率計和高頻毫伏表等多種功能。
2 主要性能指標與特點
YB4365／4345數字光標直讀示波器垂直偏轉係數為1mV／div～5V／div，頻帶寬度為100MHz／40MHz，上升時間≤3． 5ns／8．8ns。掃描偏轉係數0．5s／div～50ns／div。擴展×10後最快掃速為5ns／div，輸入阻抗為1MΩ／25P，該機的主要性能特點如下：
（1）屏幕顯示設定狀態。掃描速度、掃描延遲時間、非校準狀態、垂直靈敏度等參數均可在屏幕上以字符形式顯示，簡化了測試操作設定狀態的確定過程。
（2）測量數據的顯示。採用電子光標卡尺，可以對光標線之間的電壓（△v），光標線之間的時間（△t），光標線之間的頻率（1／△t）等參數進行測量。避免對信號波形的目測、計算、換算等人工操作造成的誤差。
（3）自動掃描速度功能設定。可自動設定最佳掃描速度（顯示約2～5周期的信號波形）。並跟隨輸入信號自動設定掃描速度的值。
（4）頻率計數器功能。可以直接測定A掃描觸發信號頻率。
（5）觸發鎖定功能。測試難於取得的掃描同步的複雜脈衝序列時，在取得掃描同步的狀態下啟動觸發鎖定功能，此後即使掃描被改變，儀器仍保持掃描同步。
（6）採用貼片工藝技術（SMT）和開關電源。使得該機具有體積小，重量輕、功耗低、電源適應範圍寬等優點。
3 測試波形與字符同時顯示的工作原理
圖1為波形和字符顯示過程。通用示波器對被測信號的測量，是通過屏幕的垂直、水平坐標刻度線和面板開關設置狀態，經人工計算，才能讀出被測信號的電壓幅度和時間的有關參量，測量信號非常麻煩，且精度不高，測量結果常會因人而異。
YB4365／4345示波器是在單片機W78E58的控制下通過屏幕上的遊標卡尺的測量並自動以字符方式顯示測量結果，被測信號波形是採用掃描顯示，字符（遊標卡尺、狀態設置、測試參數）採用光柵顯示。光柵顯示有階梯顯示和坐標顯示兩種，為了提高示波器的顯示速度應採用坐標顯示，即對點陣中的亮點加亮顯示。波形、字符分時在屏幕顯示，並且規定字符顯示優先。顯示字符的編碼放在單片機內部存貯器ROM 中，編碼的地址即為ROM的地址，其數據就是ROM中的數據，一個字符在ROM中佔一個區域，將要用到的字符依次放入ROM中。顯示過程如圖1所示。圖中波形a為示波器的被測信號，b為水平掃描信號，c表示字符和波形的顯示過程，圖形中設字符波形的顯示周期為T，其中T4時間用於顯示波形，而T3時間（即 T3＝T―T4）則用於顯示字符和波形。在T3時間內要顯示字符（包括全部字符點陣的各個點）按照字符優先原則進行顯示，其間隙時間仍用於顯示波形。T1 為點陣中一個點的顯示周期。T2為顯示點的有效時間，因此，在顯示字符期間被測信號仍可得到斷續顯示。為了在顯示字符期間所顯示的波形不產生斷續現象，要求在各個顯示周期中字符點所截取的波形點各不相同。適當選擇T3使T3／T1不為整數，即可獲得穩定顯示。