本設(shè)計(jì)采用單片機(jī)（89C51）和可編程邏輯器件（EPM7128）作為系統(tǒng)的控制核心。整個設(shè)計(jì)采用了模塊化的設(shè)計(jì)思想，包括數(shù)字信號發(fā)生器、采樣保持電路、邏輯信號門限電壓比較、信號采集與存儲、示波器X-Y通道控制、觸發(fā)點(diǎn)與時(shí)間標(biāo)志線控制、D/A轉(zhuǎn)換、液晶顯示、控制面板等功能模塊。數(shù)字信號發(fā)生器由單片機(jī)讀取8個外部開關(guān)狀態(tài)，經(jīng)循環(huán)移位輸出。單片機(jī)檢測8通道輸入，在滿足觸發(fā)條件時(shí)，進(jìn)行一次采樣和存儲，輸入經(jīng)采樣保持器LF398，既可以滿足對8路信號的A/D轉(zhuǎn)換為同一時(shí)刻的數(shù)據(jù)，又可以提高輸入阻抗。CPLD一方面控制存儲器里的數(shù)據(jù)輸出，經(jīng)DAC0800轉(zhuǎn)換為模擬電壓后作為示波器的Y通道輸入；另一方面由CPLD產(chǎn)生8位的循環(huán)遞增數(shù)字信號，經(jīng)DAC0800轉(zhuǎn)換為模擬電壓后，其電壓波形為鋸齒波，將它作為示波器的X通道輸入。存儲器采用雙口RAM（IDT7132），這樣可較簡單的實(shí)現(xiàn)單片機(jī)與CPLD之間的通信。整個系統(tǒng)較好的實(shí)現(xiàn)了題目的要求，達(dá)到了較高的性能指標(biāo)。

　　1、數(shù)字信號發(fā)生器模塊

　　方案一：采用74LS199產(chǎn)生8路數(shù)字信號。74LS199是具有串行/并行輸入及并行/串行輸出的8位移位寄存器。利用74LS199的并行置數(shù)功能可實(shí)現(xiàn)邏輯信號的預(yù)置；利用74LS199的移位功能可實(shí)現(xiàn)邏輯信號的循環(huán)、重復(fù)輸出。但此方案控制復(fù)雜，且需頻率為100Hz的時(shí)鐘，不易采用。

　　方案二：采用單片機(jī)編程實(shí)現(xiàn)序列信號發(fā)生器。通過8路撥段開關(guān)來設(shè)定要產(chǎn)生的序列信號，單片機(jī)讀取這8路信號，經(jīng)過處理，產(chǎn)生循環(huán)移位序列，且單片機(jī)定時(shí)精確。此方案簡單可行。故我們采用了方案二。

　　2、 8位輸入、觸發(fā)電路

　　方案一：采用8片模數(shù)轉(zhuǎn)換器同時(shí)對8路信號進(jìn)行采集，然后將采集到的數(shù)據(jù)用單片機(jī)與轉(zhuǎn)換成數(shù)字量的邏輯門限電壓進(jìn)行比較以決定其邏輯。 16級邏輯門限可由鍵盤輸入。此方案能實(shí)時(shí)的對信號進(jìn)行采集、比較和存儲。但需要的AD芯片較多，不宜采用。

　　方案二：將8路輸入信號通過8個比較器進(jìn)行比較，比較器的基準(zhǔn)電壓可以接到DAC0832的輸出端，單片機(jī)根據(jù)所需的邏輯門限電壓，將其對應(yīng)的數(shù)字量發(fā)送給DAC0832，在DAC0832的輸出端即可得到所需的邏輯門限電壓，可較好的實(shí)現(xiàn)16級邏輯門限的變化。此方案可實(shí)現(xiàn)題目的要求，但所用器件較多，且占用單片機(jī)較多的I/O口，故未采用。

　　方案三：將8路輸入信號先用采樣保持器LF398進(jìn)行保持，以保證A/D轉(zhuǎn)換的8路數(shù)據(jù)為同一時(shí)刻的數(shù)據(jù)，然后使用8通道A/D轉(zhuǎn)換器ADC0809順序采集保持在LF398中的數(shù)據(jù)，并用單片機(jī)判斷其邏輯。邏輯門限電壓由鍵盤輸入給單片機(jī)，實(shí)現(xiàn)題目要求的16級門限變化。此方案容易控制，實(shí)現(xiàn)簡單。故我們采用此方案。