我是一個閑不住的人，這樣的日子很難熬，想去電子市場逛逛，但學校離市區有三十多公里路，終于無聊到周末了。和平常一樣，逛電子市場都是這兒看看哪兒看看，碰著沒見過的還喜歡問問，多年的習慣改不掉的…… 一家柜臺上擺著“低價處理 LCD 模塊”的牌子，對于像我這樣的窮學生來說，價格往往是考慮的主要因素。我徑直走了過去，老板說這些低價屏都是全新的，只是沒有資料，所以只能低價處理，于是我就貪了個小便宜花 30 塊錢買了一塊 128*64 分辨率的點陣屏。喜歡貪小便宜的人最后往往都是要吃虧的，最后我真“吃虧”了，就因為這個屏，害得我花了近 300 塊買了一塊 320*240 的屏。回到學校后就上網找它的資料，功夫不負有心人，我找著了。從資料中得知這塊液晶顯示器是不帶字庫的，這讓我有些小失望，但一想只花了 30 塊錢也就沒事了。根據資料編寫了程序讓它顯示了一些簡單的圖形，但讓它顯示圖形或字符都得將所要顯示的東西做成點陣數據存放在數組里才行，太浪費單片機里少得可憐的資源了！沒有字庫的點陣屏就是雞肋！正徘徊在“食之無肉，棄之有味”的時候，突然靈光一現，何不用它來顯示一些時實的圖形呢？顯示什么呀？亮著的示波器給了我靈感，那就讓它顯示波形吧！正好我用的 AVR 單片機帶有 AD 轉換器，說干就干，忙活了一下午，晚上的時候波形就顯示出來了。這不就是一個最基本的數字示波器嗎？圖 1 和圖 2 就是當時的“珍貴照片”，因為那塊電路在以后的試驗中已經被我拆了。這兩張照片是我買了 LCD 屏的第二天晚上照的。

　　第一步的成功，堅定了我做數字示波器的信念。人總是有追求的，所以我要完善它！其實這無異于“因有一只鞍而買一匹馬”，但那并不總是壞的。接下來的一個星期中我有事做了…… 第二個周末，我拿出了我半個月的生活費，花三百多塊買了一塊 320*240 的液晶顯示屏和兩片 TLC5510，開始了我自制數字示波器的征程。以前從沒有想過要制作一臺數字示波器，所以對數字示波器的了解也僅停留在基本原理和功能上，更深入的東西幾乎是一片空白。但是我相信電類的知識，只要你下工夫就沒有學不來的，于是我開始到處找資料，但不管是圖書館還是互聯網，幾乎找不著一個現成的電路或實例可供參考，這種情況下只能自力更生，按自己的理解畫出框圖，一步一步的實驗。

　　剛開始時因為用的是 AVR 單片機中的 ADC，最快的轉換速率為 40k（不要求達到 10 位精度），所以勉強能測到兩三千赫茲，這樣的性能我當然不滿意！于是就用外置的高速 ADC，這時 TLC5510 就派上用場了，它的最高轉換速率為 20MSa/s，為了達到高速采樣我給它提供 20MHz 的時鐘信號，8 位并行數據直接送入單片機，問題出來了，單片機太慢了，來不及讀數據。通過查閱資料我了解到對高速數據的緩沖可以使用 FIFO 存儲器，這是我第一次接觸 FIFO 存儲器。第三個周末，我花了 40 塊錢買了一片 4KB 容量的 FIFO 存儲器 IDT7204，直到現在這個示波器還是用的這片存儲器。FIFO 的使用解決了單片機來不及讀數據的問題，但剩下問題還有很多：如何控制掃速、如何控制靈敏度、如何控制觸發…… 太多的“如何”讓我好幾個晚上不知如何睡好覺，但也正是這些“如何”給了我解決掉這些“如何”的動力……我喜歡挑戰自己。換方案，試驗，調試，再換方案，再實驗，再調試……最終一個個“如何”的被我解決掉了，興奮又使我好幾個晚上不知如何入眠。這就跟一個國家的內戰一樣，不管誰輸誰贏受傷的總是這個國家，但卻推動了歷史的進步。我就是在發現問題和解決問題中進步的，雖然受了點傷……試驗期間我得到了《無線電》雜志社尹飛編輯的鼎立幫助，非常感謝他在精神以及物質上對我的支持！

　　最終我將這個數字示波器做出來了，也實現了我起初的要求，能較好的測量到 5MHz，這樣的性能與專業的示波器相比也許差了些，但用于音頻電路和平時的電子制作調試中性能還是能夠滿足要求的，不足 500 元的成本我覺得是很實用的，特別是對象我這樣的窮學生電子愛好者。

　　誰對自制數字示波器有興趣？想體驗一下興奮到失眠的感覺？跟我來吧，我們一同體驗這種興奮的感覺！

　　通過我的“蠱惑”，想必大家都想自制一臺示波器玩玩，那就繼續跟著我走吧！所有的電子設備都離不開硬件，首先讓我來對它的硬件結構進行一下簡述：

　　總體電路如系統框圖所示（圖 1），前面已講過，為了提高性能本電路采用“雙核”結構，兩片 AVR 單片機協同工作，MCU1 用于控制和頻率測量，MCU2 用于數據處理和顯示控制，兩片單片機采用 SPI 總線通信。

　　信號從探頭輸入，進入程控放大（衰減）電路進行放大（衰減），再對被放大（衰減）的信號進行電平調整后送入高速 AD 轉換器對信號進行采樣，采樣所得的數據存入 FIFO 存儲器中，當 FIFO 存滿后通知 MCU2，MCU2 從 FIFO 存儲器中讀出數據進行處理，將波形顯示在 LCD 模塊上。時鐘電路為高速 AD 轉換器和 FIFO 存儲器提供從 600Hz~60MHz 的 8 種不同的頻率信號作為不同水平掃速時的采樣時鐘頻率。從程控放大器輸出的信號一路送入 AD 轉換器，另一路送入整形電路對輸入信號進行整形，作為測頻率的待測信號送入 MCU1 的 16 位計數器外部觸發引腳 T1（PD5），進行頻率測量，程控放大器的放大（衰減）倍數和時鐘電路的輸出頻率均由 MCU1 控制。MCU1 將被測信號的頻率、程控放大器的放大倍數和時鐘電路的輸出頻率等數據通過 SPI 總線發送給 MCU2，MCU2 以這些數據作為頻率、水平掃速、靈敏度和峰峰值計算、顯示的依據。