E2PROM是數據存儲電路的關鍵器件，本文選用Atmel公司新近推出的具有I2C總線容量達512 Kb(64 K×8 b)的AT24C512。該芯片的主要特性如下：存儲容量為65 536 B;與100 kHz，400 kHz，1 MHzI2C總線兼容;100 000次編程/擦寫周期;單電源、讀/寫電壓為1.8～5.5 V;ESD保護電壓大于4 kV;寫保護功能，當WP為高電平時，進入寫保護狀態;CMOS低功耗技術，最大寫入電流為3 mA;128 B頁寫入緩存器;自動定時的寫周期。SDA線和SCL分別與單片機的P2.4和P2.5口相連。數據存儲電路如圖4所示。

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　　2.5 其他硬件電路

　　A/D轉換模塊：A/D轉換器選用ADC0809，ADC0809是CMOS單片型逐次逼近式A/D轉換器，可處理8路模擬量的輸入，且有三態輸出能力，即可與各種微處理器相連，也可單獨工作。輸入/輸出與TTL兼容，轉換時間約為100μs。

　　鍵盤控制模塊：該系統選用5個獨立鍵盤做功能鍵，作用分別為運行與停止，波形的放大，波形的減小，波形的上移，波形的下移。

　　LCD液晶顯示電路：該設計采用MGL(S)-240128T液晶顯示器。單片機P1口與LCD的數據口連接，用于數字信號的讀取，P3.6，P3.7作為液晶顯示模塊的讀/寫控制信號端口，P2.5作為LCD的片選端口。

　　3 軟件設計

　　軟件設計部分主要包括主程序模塊、A/D轉換模塊、LCD顯示模塊、按鍵處理模塊，其流程圖如圖5所示。

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　　3.1 A/D轉換部分

　　當定時器產生中斷時，ADC0809將輸入的模擬量轉換成數字量。ADC0809的轉換速率最大可達640 kHz，程序設定了定時器時間間隔為2μs，所以采樣頻率達到了500 kHz。

　　3.2 鍵盤掃描部分

　　設定了1個按鍵實現波形的運行與停止，4個獨立按鍵用于改變波形的尺寸。amp和time兩個參數分別用于調整幅值和時間軸的大小，當MCU檢測到按鍵被按下時，兩個參數的值相應地發生改變，從而改變了波形的大小。

　　3.3 LCD顯示部分

　　A/D產生的第一個數據，其對應的點排在第一列，這樣就確定了該點的橫軸位置，縱軸的位置由數字信號大小按比例換算而來。由于采樣頻率一定，所以每2個點之間的時間間隔相同，下一個點排第二列，以此類推。

　　3.4 數字存儲部分

　　數字存儲芯片選擇了Atmel公司推出的AT24C512，其作用是存儲不同時刻的信號大小，克服了模擬示波器只能顯示當前波形的缺點。由于該芯片采用I2C總線傳輸數據，所以需要單片機的I/O口用來模擬該總線。

　　4 結語

　　本文設計的以AT89S52單片機為控制核心的數字示波器，在軟硬件有機結合下，可以達到所要求的性能指標，運行穩定可靠。測試表明該數字示波器具有較高的實時采樣率，可以將采集到的數據經過硬件電路、軟件程序轉換成相應的波形很好的顯示在液晶顯示屏上。該數字示波器能夠實現波形的采集、調理、存儲、顯示等功能，通過鍵盤對波形進行相應的功能設置，具有體積小、操作簡單、方便、設備廉價等特點。在后續的改進中，可以利用分頻合成技術進行采樣頻率合成，提高其采樣頻率，同時該數字示波器還具有一定的擴展能力，具有廣闊的應用前景和實用價值。