Styg, bacana sua iniciativa, realmente dá para aprender bastante assim.
Eu mesmo uso este equipamento:
http://www.dynoninstruments.com/products_elab080.php
Na época que adquiri (2 ou 3 anos) me pareceu um ótimo preço até mesmo comparado aos semelhantes.
No rumo que está indo, o seu equipamento multifunções certamente será útil quando começar a funcionar e não apenas uma curiosidade.
Porém, tenho algumas sugestões, nem todas técnicas. Você aceita se quiser...:
1) Embora você queira principalmente aprender, mantenha o foco em ter um equipamento realmente terminado e funcionando. Concluir é muito importante sob vários aspectos, inclusive psicológicos.
2) Não pode demorar anos, pois a tecnologia avança e as especificações ficam obsoletas.
3) Novamente: foco ! Seria fantástico ter um equipamento que faça um pouco de tudo, inclusive o preço dos componentes atualmente torna viável. Mas o custo do desenvolvimento, mesmo que seja apenas tempo, é grande. Por exemplo: multímetros digitais de 3 1/2 e até 4 1/2 dígitos são baratos, usam baterias e portanto são isolados. Acho que não vale a pena incluir um multímetro no seu equipamento. Nem mesmo um voltímetro, pois já tem o osciloscópio. Se precisar medir com mais precisão, todo mundo tem um multímetro.
4) Um osciloscópio é muito útil. Um analisador lógico também é util e como o circuito para armazenamento dos dados serve para ambos então fica fácil. Mas acho muito improvável usar 32 canais, apenas 8 atende à maioria das situações. Outros aqui vão protestar sobre o "apenas 8", mas eu explico: se você realmente precisar de 32 canais então muito provavelmente você está trabalhando em um projeto que realmente custa $$$, tem $$$ em equipamentos na bancada e provavelmente também um analisador lógico poderoso. Analisadores lógicos de muitos canais foram muito usados na década de 1980, quando uma CPU (Z80, 8088, 80286, etc...) era conectada em muitos CIs periféricos diferentes por um bus, inclusive era fácil pois a maioria era DIP. Hoje temos microcontroladores que nem conseguimos nos lembrar de todos os periféricos embutidos e em encapsulamento TQFP (nem preciso lembrar dos BGAs). E temos JTAG. Ou seja, está cada dia mais difícil ou improvável usar um analisador lógico.
5) Como você pretende ficar longe de SO, sugiro limitar a interface a USB device, para você passar dados para um PC (telas do osciloscópio, p/ ex.). Como o equipamento já é portátil, você pode querer armazenar em memória não volátil algumas telas, que cabem tranquilamente no seu ARM de 512kBytes. Só vai precisar de mais memória se você quiser deixar muito tempo registrando continuamente, coisa que dificilmente alguém precisa, mas resolveria com um SDcard. Mas neste primeiro modelo nem precisa. Não precisa fazer uma USB host para poder gravar em pendrive, nem imprimir em impressora. Ethernet também vai dar trabalho e tem utilidade limitada.
6) para ler dos A/D e entradas digitais e colocar na memória o melhor seria usar um CPLD. Você pode usar CPLDs da Altera desenhando o circuito interno no software MAXPlus da própria Altera (versão free) com portas lógicas, contadores, decodificadores, etc. da biblioteca do software. Assim você não precisa aprender uma linguagem. De qualquer forma o circuito não é complexo.
7) Seria mais fácil usar uma SRAM bem rápida que uma SDRAM. Afinal, você não precisa de muita memória. Atualmente vários modelos abaixo de US$20,00. E o consumo nem é tão grande. E são TQFP. Eu recomendo
Só o osciloscópio e o analisador, com a interface gráfica sem SO já dá divertimento para vários meses, provavelmente 1 ano (não é só nas horas vagas ?) até ficar funcionando 100% portátil com as baterias dentro da caixa, e podendo passar dados para PC pela USB.
Deixe o gerador de sinais para a versão 2.0 do equipamento. Mas certamente faça um tipo DDS.
Boa sorte, estarei por aqui dando uns palpites...
