Que dsPIC33F vas a usar?.
Pregunto para saber si es uno que dispone de comparador analógico o no. Pero de última se puede poner externo al PIC, no importa.
Podrías utilizar dos entradas del dsPIC, una la analógica que esté constantemente muestreando (conversor en modo automático) y guardando datos al buffer del conversor.
Y otra digital que vendría de un comparador, o una entrada de comparador si el dsPIC dispone de una.
Al detectar que la señal pasa de cierto nivel se genera una interrupción que habilite la rutina de interrupción del ADC (sería mejor usar buffer dividido, 2 de 8 words). Dicha rutina lo que haría es copiar los datos desde el buffer del CAD hacia la ram.
De allí en más harás el procesamiento que tu aplicación requiera sobre esos datos (transmitirlos, filtrarlos, etc).
Por ahí hay una mejor forma usando DMA que es una característica de la que no tengo idea. El CAD más complejo que he utilizado hasta la fecha es el del dspic30f4011 (sin DMA).
En resumen lo que propongo sería imitar el funcionamiento de un osciloscopio digital.
Saludos