Если не покупать готовый цифровой осциллограф, рассматриваю вариант спаять самому. Как понимаю, архитектура проста до безобразия, достаточно быстрый МК читает по одной параллельной шине данные достаточно быстрого АЦП, сохраняет в память и допустим каждые 20 мс. по другой шине передает данные на дисплей от сотового телефона.
Первое что попалось на глаза АЦП AD9280 (32MIPS).
Проц PIC24HJ12GP202 (40MIPS).
Дисплей + сенсор, пока еще рассматриваю варианты от Самсунг или Нокии.

Пункты кажутся противоречивыми. Особенно сильно, на первый взгляд, противоречат пункты 1,2 и 3,4,5.
Однако решение кажется есть. И это решение - параллелизм. Предположим мы имеем плату, на которой 1000 спектрумов. Которые выполняются параллельно.
Обычных 48 или 128к, ну может скорпионов, а то и АТМ, или вообще не спектрумов, а Commondore 64. В каждый из них грузится программа. Блок кода полностью идентичен.
А спрайты и информация о музыке немного различается.
На примере графики:
Графика организована следующим образом. На спектруме с порядковым номером 0, идет графика и музыка полностью стандартое. То есть 256 на 192.
Предположим мы подключаем второй спектрум. Он с номером 1. У него спрайты сформированы таким образом, чтобы они дополняли картинку до разрешения 512 на 192.
То есть если на нулевом первый байй экранной области был 11111111, а во втором 00000000, то результирующие пиксели были бы 1010101010101010.
Предположим подключаем третий спектрум. И первый байт предположим там 00001111. Тогда результирующий будет 100100100100101101101101. И таким образом можно добиться любого разрешения. Аналогично по вертикали. И подобное решение с аттрибутами.