请详细说明如何基于单片机设计一个波形记录器，该记录器需要具备捕捉和存储非重复性信号波形的功能。

在设计基于单片机的波形记录器时，首先需要考虑的是其核心架构。该设备通常包括几个关键部分：输入电路、单片机核心单元、数据存储模块以及用户交互界面。

参考资源链接：[基于单片机的波形记录器设计与应用](https://wenku.csdn.net/doc/ofhf4qj1iw?spm=1055.2569.3001.10343)

输入电路部分主要负责信号的采集和预处理，通常会接入信号放大器和滤波器来保证信号质量，并通过模拟开关选择不同的输入通道。然后，信号进入A/D转换器，将模拟信号转换为数字信号以便单片机处理。

单片机核心单元是整个系统的大脑，它控制整个记录器的工作流程，包括启动A/D转换、管理数据存储和读取、以及响应用户界面的操作指令。在本设计中，单片机需要有较高的处理速度和足够的I/O口来管理各个模块。

数据存储模块是波形记录器的关键所在，它需要有快速的写入速度和足够的存储空间来记录长时间的信号数据。通常采用外部数据存储器，例如EEPROM或者SD卡，并配备掉电保护电路确保数据在断电情况下不丢失。

用户交互界面则包括键盘和显示部分，用户可以通过键盘输入操作指令，查看波形记录状态以及设置相关参数；而显示部分则用于实时显示捕捉到的波形信号或系统状态信息。

在具体的实现过程中，还需要注意信号的同步采集，以确保多个信号通道在同一时刻采集数据；同时，也需考虑电源管理，确保设备能够在野外等无市电条件下正常工作。

为了更好地掌握这些设计要点和技巧，建议深入阅读《基于单片机的波形记录器设计与应用》这篇学士学位论文。论文不仅提供了详细的系统设计方案和原理图，还包括了实验验证和性能测试，对于实际设计和开发波形记录器具有很高的参考价值。

参考资源链接：[基于单片机的波形记录器设计与应用](https://wenku.csdn.net/doc/ofhf4qj1iw?spm=1055.2569.3001.10343)