Als PIC kommt da wohl nur einer mit integrierter USB-Brige in Frage. sieh dir mal z.B. die 18F4455 an. Hat auch einen recht schnellen AD-Wandler.

Unter www.mikrocontroller.net hat mal einer einen Versuchsaufbau mit 18FXXX und serieller Schnittstelle vorgestellt. Sollte ein einfacher Oszi werden. Das Projekt müsstest Du mit der Suche finden.

Bzgl. der Messchaltung gibt es bei Microchip jede Menge Application-Notes.