Если я правильно понял, для oversampling необходимо налиие шумов, поэтому 
опорное напряжение можно взять от стабилитрона с входных 12В, без всяких 
конденсаторов. Также можно не увлекатся фильтрацией питания и избавлением от 
пульсаций, а также отказаться от всяких мер по экранированию измерительных 
цепей. Также не стоит использовать спящий режим для измерений.
Уровень шума в измеряемом сигнале, или опорном напряжении должен быть на 
уровне 1-2LSB, при опорном в 5В -- это 5-10 мВ.

При питании от розетки, можно просто распределить измерения в течении 
одного периода 100Гц. (нельзя)

Для oversampling нужно произвести 4^n измерений (где n - количество 
дополнительных бит результата), суммировать результат и разделить на 2^n
Потом произвести действия по калибровке и можно вычеслять результат.
На асме ещё нужно принять меры для сохранения дробной части.

Например, 2 доп бита.
Делаем 16 измерений, суммируем, делим на 4. Дальше как обычно -- умножаем на 
опорное в миливольтах, и делим на 4096 (ведь результат у нас теперь 12 бит). 
Получаем результат в миливольтах, с дискретностью опора/4096.

-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-

2014.10.08
таки запаял и запустил :-)
если не учитывать косяк на плате -- то всё удачно. почти.
 1. низкая скорость обновления -- нужно увеличивать раз в несколько.
 2. яркость бешеная -- нужно увеличить резисторы ом до 200-300. заодно 
    уменьшиться нагрев стаба. потребление около 100 мА.
 3. прыгают показания -- нужно усреднять.
 4. подправить значение опорного напряжения под реальное (4.985 В)
 5. можно гасить ведущий "0".


 - в делителе таймера была ошибка. в итоге частота была ~75 Гц. похоже на правду.
 - отпочковал версию 2. попробую сделать усреднение по 6-ти измерениям.
 - измерения будут не каждые 100 мсек, а по-кругу, без лишних ожиданий.

2014.10.09
можно считать этот проект условно успешно законченым.
условно в том плане, что оверсэмплинг вроде как тут не работает.
и всё равно скачет временами цифра в младшем разряде, хотя я применил 
усреднение по 16-ти значениям.
а во всём остальном -- всё работает.

 - есть идея попробовать упорядочить измерения и вывод:
   - измерение начинать после вывода первой цифры;
   - преобразование результата в и запись в буфер индикатора - после 
     вывода четвёртой цифры;
 - возможно это также поможет избавиться от мелтешения цифр.