DE10031632B4

DE10031632B4 - Generator for generating a digital signal sequence

Info

Publication number: DE10031632B4
Application number: DE2000131632
Authority: DE
Inventors: Martin Schlechter
Original assignee: Rohde and Schwarz GmbH and Co KG
Current assignee: Rohde and Schwarz GmbH and Co KG
Priority date: 2000-06-29
Filing date: 2000-06-29
Publication date: 2006-05-24
Anticipated expiration: 2020-06-30
Also published as: DE10031632A1

Abstract

Generator zum Erzeugen einer digitalen Signalsequenz, die aus unterschiedlich langen und jeweils unterschiedlich oft wiederholten Datenblöcken besteht, mit einem Ringpuffer (R), dadurch gekennzeichnet, daß in dem Ringpfuffer (R) mindestens zwei aufeinanderfolgende Datenblöcke gleichzeitig speicherbar sind und der nächstfolgende Datenblock erst dann beliebig oft wiederholt ausgelesen wird, wenn das wiederholte Auslesen des vorhergehenden Datenblockes durch ein externes Triggersignal (T) unterbrochen wird, und daß der vorhergehende Datenblock ausgelöst durch das externe Triggersignal (T) erst dann unterbrochen wird, wenn dieser vollständig bis zum Ende ausgelesen ist.generator for generating a digital signal sequence that is different long and differently repeated data blocks, with a ring buffer (R), characterized in that in the Ring buffer (R) at least two consecutive data blocks simultaneously are storable and the next Data block is only repeated as often repeated, if the repeated reading out of the previous data block by a external trigger signal (T) is interrupted, and that the previous data block triggered is interrupted by the external trigger signal (T) only then if this is complete read out to the end.

Description

Die Erfindung betrifft einen Generator laut Oberbegriff des Hauptanspruches.The The invention relates to a generator according to the preamble of the main claim.

Für bestimmte Meßaufgaben, beispielsweise zur Analyse der Beeinflussung eines Audiosignals in einem Meßobjekt, sind komplexe digitale Signalsequenzen erforderlich, die nach dem Durchlaufen des Meßobjektes beispielsweise in einem Audioanalysator ausgewertet werden. Oftmals kommen in Meßgeräten, wie z.B. Audioanalysatoren, Prozessoren zum Einsatz, die nicht über die erforderlichen Eigenschaften verfügen, solche komplexen Signalsequenzen in Echtzeit zu berechnen und zu erzeugen.For certain measuring tasks, for example, to analyze the influence of an audio signal in a test object, Complex digital signal sequences are required after the Go through the DUT be evaluated for example in an audio analyzer. often come in gauges, like e.g. Audio analyzers, processors used that do not have the required properties, such complex signal sequences to calculate and generate in real time.

Die DE 199 55 380 A1 offenbart einen Prüfmustergenerator zum Erzeugen eines Prüfmusters für die Prüfung eines Prüflings mit elektrischen Eigenschaften. Der Prüfmustergenerator umfasst insbesondere einen Musterspeicher, einen Hauptprüfmuster-Cache-Speicher und einen Subprüfmuster-Cache-Speicher. Der Musterspeicher speichert verschiedene Prüfmuster, die durch Adressen eindeutig identifizierbar sind. Der Subprüfmuster-Cache-Speicher ist ein Ringspeicher. Die Muster bestehen aus Prüfmustern und dazu zugeordneten erwarteten Werten. Die Prüfmuster werden beispielsweise aus dem Subprüfmuster-Cache-Speicher ausgelesen und über eine Ausgabeeinheit, einen Stiftdatenselektor und eine Wellenformungseinrichtung an den Prüfling übertragen, wobei die zu erwartenden Werte ebenfalls aus dem Ringspeicher ausgelesen werden und an einen Komparator übermittelt werden, der auch die durch den Prüfling veränderten Prüfmuster empfängt. Der Komparator ist außerhalb des Prüfmustergenerators angeordnet. Gleichen sich die durch den Prüfling veränderten Prüfmuster und die zu erwartenden Werte, so stellt der Komparator fest, daß der Prüfling eine normale Funktion aufweist. Der Ringspeicher wirkt mit einem festen Speicher zusammen, um die notwendigen Prüfmuster zu speichern. Der Ringspeicher ist dabei nicht so ausgelegt, daß er zwei vollständige Prüfmuster speichern kann. Vielmehr wird bei zu langen Prüfmustern nur ein Teil eines zweiten Prüfmusters im Ringspeicher abgelegt.The DE 199 55 380 A1 discloses a test pattern generator for generating a test pattern for testing a DUT with electrical characteristics. Specifically, the test pattern generator includes a pattern memory, a main test pattern cache, and a sub-test pattern cache memory. The pattern memory stores various test patterns that are uniquely identifiable by addresses. The sub-test pattern cache memory is a ring buffer. The patterns consist of test samples and associated expected values. The test patterns are read, for example, from the Subprüfmuster cache memory and transmitted via an output unit, a pen data selector and a wave shaper to the DUT, wherein the expected values are also read from the ring buffer and transmitted to a comparator, which also by the Test specimen receives changed test specimen. The comparator is located outside the test pattern generator. If the test samples changed by the test specimen and the expected values are the same, then the comparator determines that the test specimen has a normal function. The ring buffer interacts with a fixed memory to store the necessary test patterns. The ring buffer is not designed so that it can store two complete test patterns. Rather, only a part of a second test pattern is stored in the ring memory for too long test patterns.

Die dadurch entstehenden Nachteile sind erheblich. So muß die zeitliche Abfolge der Prüfmuster so gewählt werden, daß der Analysator (Komparator) in der jeweiligen Zeit zwischen zwei Prüfmustern die jeweilige Messung sicher ausführen kann. Muß ein Prüfling mehrfach mit dem gleichen Prüfmuster getestet werden, um die jeweiligen Ergebnisse statistisch zu bewerten, so muß die Anzahl der gleichen Prüfmuster unvorteilhaft erhöht werden. Im Weiteren kann es durch den nur unzureichend dimensionierten Ringspeicher zu Verzögerungen im Prüfablauf kommen.The resulting disadvantages are significant. So must the temporal Sequence of test samples like this chosen be that Analyzer (comparator) in the respective time between two test samples can perform the respective measurement safely. Must a test object multiple times with the same test pattern be tested to statistically evaluate the respective results, so must the Number of same test samples unfavorable elevated become. Furthermore, it may be due to the insufficiently dimensioned ring memory to delays in the test procedure come.

Die WO 99/46778 A2 offenbart ein Hochgeschwindigkeits-Prüfsystem zur Prüfung von digitalen Speichern. In bekannter Weise werden Datenblöcke zyklisch in den Adressbereichen der Speicher geschrieben und dann ausgelesen. Die eingelesenen und ausgelesenen Daten werden in einem "Fault Logic Means" miteinander verglichen. Die dabei ermittelten Fehlerinformationen werden in einem FIFO-Speicher abgelegt. Bei vollem oder fast vollem FIFO-Speicher wird die Geschwindigkeit der eingelesenen Daten verringert oder das Einlesen wird gänzlich angehalten und der Inhalt des FIFO-Speichers wird in einen langsameren Speicher entleert. Ein durch die Analyseeinrichtung (Fault Logic Means) ausgehendes Triggersignal ist auch dort nicht offenbart. Die Nachteile sind vergleichbar. So kann die zeitliche Abfolge der gesendeten Datenblöcke nicht auf die dem Prüfling oder der Analyseeinrichtung anhaftenden Antwortzeiten flexibel angepaßt werden. Die Datenblöcke müssen deshalb mit einem Sicherheitsabstand eingeschrieben werden. Dies verzögert die Prüfung erheblich.The WO 99/46778 A2 discloses a high-speed inspection system for testing from digital storage. In a known manner, data blocks become cyclic written in the address areas of the memory and then read out. The read-in and read-out data are compared with each other in a "Fault Logic Means". The error information thus determined is stored in a FIFO memory stored. At full or almost full FIFO memory, the speed becomes the data read in or the reading is stopped completely and the content of the FIFO memory becomes a slower memory emptied. A message issued by the Fault Logic Means Trigger signal is also not disclosed there. The disadvantages are comparable. Thus, the timing of the transmitted data blocks can not be up the candidate or the analyzer adhering to response times are flexibly adapted. The data blocks have to therefore be inscribed with a safe distance. This delays the exam considerably.

Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Generator der angegebenen Art zu schaffen, mit dem digitale Signalsequenzen erzeugbar sind, die aus unterschiedlich langen und jeweils unterschiedlich oft wiederholten digitalen Datenblöcken bestehen.It It is an object of the invention to provide a generator of the type specified create, with the digital signal sequences are generated, the different lengths and repeated different times digital data blocks consist.

Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Generator laut Oberbegriff des Hauptanspruches durch dessen kennzeichnende Merkmale gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus dem Unteranspruch.These Task is based on a generator according to the generic term of Hauptanspruches solved by its characterizing features. advantageous Further developments emerge from the dependent claim.

Beim erfindungsgemäßen Generator können die verschiedenen aufeinanderfolgenden Datenblöcke der gewünschten Signalsequenz jeweils beliebig oft wiederholt ausgelesen werden. Die Verwendung eines Ringpuffers, in welchem mindestens zwei aufeinanderfolgende Datenblöcke gleichzeitig speicherbar sind (in der Praxis beispielsweise bis zu dreißig oder mehr), hat den Vorteil, daß bereits die nächstfolgenden Datenblöcke eingelesen werden können, während die vorhergehenden aktuellen Datenblöcke noch ausgelesen werden. Das externe Triggersignal, durch das der aktuell ausgelesene Datenblock unterbrochen wird und durch das dann der nächstfolgende Datenblock ausgelesen wird, wird beispielsweise bei Anwendung eines erfindungsgemäßen Generators in einem Audioanalysator durch den Analyseteil dieses Meßgerätes erzeugt, nämlich dann, wenn dem Analysator genügend viele gleichartige Signalblöcke zugeführt wurden, an denen eine bestimmte Analyse durchgeführt werden soll. Erst dann wird im Analysator das Triggersignal erzeugt und der Generator auf den nächstfolgenden Datenblock im Ringpuffer weitergeschaltet, so daß dann der nächstfolgende Datenblock ausgelesen und im Analysator ausgewertet wird. Da bei solchen Audioanalysen eine unterbrechungsfreie und kontinuierliche Zufuhr der Signalsequenz ohne Sprünge zwischen den aufeinanderfolgenden Datenblöcken vorausgesetzt wird, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, zusätzlich noch dafür zu sorgen, daß ausgelöst durch das externe Triggersignal der aktuelle Datenblock erst dann unterbrochen wird, wenn er auch vollständig bis zum Ende ausgelesen ist. Der Ringpuffer wird vorzugsweise als RAM-Speicher ausgebildet und ist so adressiert, daß sein Lesezeiger niemals den Schreibezeiger überholt.In the case of the generator according to the invention, the various successive data blocks of the desired signal sequence can each be read out repeatedly as often as desired. The use of a ring buffer in which at least two consecutive data blocks can be stored simultaneously (in practice, for example, up to thirty or more) has the advantage that the next following data blocks can already be read while the preceding current data blocks are still being read out. The external trigger signal, through which the currently read data block is interrupted and then the next data block is read, for example when using a generator according to the invention in an audio analyzer generated by the analysis part of this meter, namely, when the analyzer supplied a sufficient number of similar signal blocks where a specific analysis is to be carried out. Only then the trigger signal is generated in the analyzer and the generator the next block of data in the ring buffer, so that then the next data block is read and evaluated in the analyzer. Since in such audio analysis an uninterrupted and continuous supply of the signal sequence without jumps between the successive blocks of data is assumed, it has proven to be advantageous to additionally ensure that triggered by the external trigger signal of the current data block is interrupted only if he also completely read to the end. The ring buffer is preferably designed as a RAM memory and is addressed so that its read pointer never overtakes the write pointer.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand einer schematischen Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.The Invention will be described below with reference to a schematic drawing on an embodiment explained in more detail.

1 zeigt einen erfindungsgemäßen Generator, integriert in einem Audioanalysator, 1 shows a generator according to the invention, integrated in an audio analyzer,

2 zeigt schematisch den Aufbau und die Wirkungsweise des in diesem Generator benutzten Ringpuffers. 2 shows schematically the structure and operation of the ring buffer used in this generator.

Der in 1 schematisch dargestellte Audioanalysator besteht aus einem Analyseteil L, mit dem ein an einem Eingang E zugeführtes Signal analysiert werden kann. In einem Generatorteil G des Gerätes werden beliebige komplexe digitale Audio-Signalsequenzen erzeugt, die über einen Ausgang A einem Meßobjekt M zuführbar sind und dessen Ausgang mit dem Eingang E des Analysators L verbunden ist.The in 1 schematically illustrated audio analyzer consists of an analysis part L, with which a signal input to an input E can be analyzed. In a generator part G of the device any complex digital audio signal sequences are generated, which can be fed via an output A a measurement object M and whose output is connected to the input E of the analyzer L.

Im Generator G des Gerätes ist ein vom Benutzer bedienbarer Computer C und ein interner, für den Benutzer nicht sichtbarer Prozessor P integriert, dem ein als Ringpuffer R wirkender RAM-Speicher von relativ geringem Speicherumfang zugeordnet ist. Auf der Festplatte dieses geräteinternen Computers C wird eine Bibliothek von beliebig vielen einzelnen Datenblöcken gespeichert, die beispielsweise auf einem externen Rechner mit hoher Performance und der Software zum Erzeugen solcher komplexen Datenblöcke erstellt und über ein geeignetes Medium zum Computer C transferiert werden. Jeder Datenblock besteht aus einer beliebigen Anzahl von digitalen Wörtern und bestimmt ein digital codiertes relativ kurzes Audiosignal. Am Anfang jedes Datenblockes ist die jeweilige Länge des Datenblockes abgespeichert. Die Datenblöcke sind über den Dateinamen und/oder ein Verzeichnis erkennbar und können vom Benutzer von der Festplatte des Computers C in den Ringpuffer R eingelesen werden, wo sie dann für den Prozessor P verfügbar sind. Der Benutzer hat damit die Möglichkeit, aus einer Vielzahl von einzelnen Datenblöcken sich beliebige digitale Signalsequenzen als Folge von solchen aufeinanderfolgenden Datenblöcken zusammenzustellen, in den Ringpuffer einzulesen und von diesem dann nacheinander auszulesen und dem Meßobjekt M zuzuführen.in the Generator G of the device is a user-operated computer C and internal, for the user invisible processor P integrated, the one as a ring buffer R associated RAM memory of relatively small amount of memory assigned is. On the hard disk of this device-internal computer C becomes a library of any number of individual data blocks stored, for example, on an external computer with high performance and the software for generating such complex data blocks and over a suitable medium to the computer C are transferred. Everyone Data block consists of any number of digital words and determines a digitally encoded relatively short audio signal. At the beginning Each data block is the respective length of the data block stored. The data blocks are about The file name and / or a directory can be recognized and used by the user read from the hard disk of the computer C in the ring buffer R. where they are then for the processor P available are. The user has the opportunity to choose from a variety of individual data blocks any digital signal sequences as a result of such successive data blocks put together, read into the ring buffer and then from this read out one after the other and feed it to the test object M.

2 zeigt Einzelheiten dieses im Prozessor P benutzten Ringpuffers R, der aus einem RAM-Speicher besteht und als geschlossener Ringspeicher programmiert ist. In diesen Ringpuffer können gleichzeitig mindestens zwei, in dem gezeigten Ausführungsbeispiel acht unterschiedlich lange Datenblöcke eingelesen werden. Angenommen, der Benutzer wünscht die Erzeugung einer Signalsequenz, die aus der Folge 1-2-9-15-101-5-207-21 von auf der Festplatte unter diesen Nummern abgelegten Datenblöcken besteht, wobei die einzelnen Datenblöcke jeweils beliebig oft wiederholt werden sollen. Dazu wird gemäß 2 zunächst der Datenblock 1 von der Festplatte des Computers C in den Ringpuffer eingeschrieben. Sobald der vollständige Datenblock 1 eingeschrieben ist, kann der Prozessor P mit der Ausgabe dieses Datenblockes am Ausgang A beginnen und zwar wiederholt so oft, wie dies für die Auswertung im Analysator L erforderlich ist. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel genügen beispielsweise zwei Datenblöcke 1 für die Analyse, der Analysator gibt nach Abschluß der Analyse im Zeitpunkt t1 an den Generator G ein Triggersignal T und zeigt somit an, daß nunmehr der nächste Datenblock 2 ausgegeben werden soll. Der Computer C ist dabei so programmiert, daß diese Unterbrechung des Auslesens des Datenblockes 1 erst im Zeitpunkt t2 erfolgt, in welchem der Datenblock 1 in seiner vollen Länge bis zum Ende ausgelesen ist. Während des Auslesens des Datenblockes 1 aus dem Ringpuffer wird bereits der nächste Datenblock 2 in den Ringpuffer eingelesen, damit er beim Auftreten des Triggersignals im Zeitpunkt t2 auch tatsächlich bereits voll zur Verfügung steht. Gegebenenfalls wird das externe Triggersignal T so lange verzögert, bis dieser nächste Datenblock 2 komplett in den Ringpuffer eingeschrieben ist. Nach dem Zeitpunkt t2 wird der Datenblock 2 wiederholt ausgelesen und zwar gemäß dem Ausführungsbeispiel insgesamt vier mal, bis im Zeitpunkt t3 wieder das Triggersignal des Analysators den Befehl zum Übergang auf den nächsten Datenblock 9 anzeigt usw. Dieses aufeinanderfolgende Auslesen der Datenblöcke erfolgt kontinuierlich, ohne den Generator anzuhalten. Sobald auf den nächsten Datenblock umgeschaltet wird, wird der Speicherabschnitt des Ringpuffers des vorhergehenden Datenblockes als "frei" markiert (Eingabe des Startzeigers des RAMs) und kann dann wieder zum Einschreiben eines neuen Datenblocks verwendet werden. Damit das Umschalten von einem Datenblock zum nächsten möglichst schnell erfolgt, werden die Datenblöcke möglichst kurz gehalten. Dadurch wird auch die Einschreibzeit in den Ringpuffer und die Zeit bis zum tatsächlichen Fortschaltpunkt ab Triggerereignis minimiert. 2 shows details of this used in the processor P ring buffer R, which consists of a RAM memory and is programmed as a closed ring memory. In this ring buffer at least two, in the embodiment shown eight different lengths of data blocks can be read simultaneously. Assume that the user wishes to generate a signal sequence consisting of the sequence 1-2-9-15-101-5-207-21 of data blocks stored on the hard disk under these numbers, each of which is to be repeated as often as desired , This is done according to 2 First, the data block 1 is written from the hard disk of the computer C into the ring buffer. As soon as the complete data block 1 has been written in, the processor P can start the output of this data block at the output A, repeatedly as often as required for the analysis in the analyzer L. In the exemplary embodiment shown, for example, two data blocks 1 suffice for the analysis, the analyzer outputs a triggering signal T at the time t1 to the generator G after completion of the analysis and thus indicates that the next data block 2 is now to be output. The computer C is programmed so that this interruption of the readout of the data block 1 takes place only at the time t2, in which the data block 1 is read in its full length to the end. During readout of the data block 1 from the ring buffer, the next data block 2 is already read into the ring buffer, so that it is actually already fully available when the trigger signal occurs at the time t2. Optionally, the external trigger signal T is delayed until this next data block 2 is completely written in the ring buffer. After the time t2, the data block 2 is read out repeatedly, according to the embodiment a total of four times until at time t3 again the trigger signal of the analyzer indicates the command to transition to the next data block 9, etc. This successive reading of the data blocks is carried out continuously, without the Stop generator. As soon as the next data block is switched, the memory section of the ring buffer of the preceding data block is marked as "free" (input of the start pointer of the RAM) and can then be used again to write in a new data block. So that the switching from one data block to the next takes place as quickly as possible, the data blocks are kept as short as possible. As a result, the write-in time to the ring buffer and the time until the actual update point from the trigger event become mini mized.

Ein Merkmal des vorteilhaft verwendeten Ringpuffers ist, daß das Einschreiben der Datenblöcke asynchron zur jeweiligen Fortschaltung von einem Datenblock zum nächsten erfolgt und für das Einschreiben und Fortschalten getrennte Programme benutzt werden (separate Download-Task und Trigger-Task). Damit wird erreicht, daß bereits vor Beendigung des Auslesens des aktuellen Datenblockes die nächsten Datenblöcke eingeschrieben werden können. Der Ringpuffer ist außerdem so programmiert, daß immer so viele Datenblöcke eingeschrieben werden, daß der Ringpuffer möglichst voll ist. Damit wird ein "Buffer Underrun" vermieden. Vorzugsweise sind den beiden Programmen für Einschreiben und Fortschalten jeweils Indexzähler zugeordnet (mitlaufender Indexzähler für Download-Task und Trigger-Task), die gewährleisten, daß der Leseschreiber des Ringpuffers den Schreibezeiger nicht überholt.One Feature of the advantageously used ring buffer is that the registered the data blocks asynchronous to the respective switching from one data block to the other next done and for the writing and indexing separate programs are used (separate download task and trigger task). This is achieved that already before completion of the readout of the current data block, the next data blocks are written can be. The ring buffer is also programmed so that always so many data blocks be inscribed that the Ring buffer possible is full. This will become a "buffer Underrun "avoided. Preferably, the two programs for writing and advancing each index counter assigned (running index counter for download task and Trigger task), which ensure that the Read writer of the ring buffer does not overtake the write pointer.

Claims

Generator for generating a digital signal sequence, which consists of differently long and each repeated differently repeated data blocks, with a ring buffer (R), characterized in that in the ring buffer (R) at least two consecutive data blocks can be stored simultaneously and the next data block only then arbitrarily often repeatedly read out when the repeated reading out of the previous data block is interrupted by an external trigger signal (T), and that the previous data block triggered by the external trigger signal (T) is interrupted only when it is fully read to the end.

Generator according to claim 1, characterized that this external trigger signal (T) is delayed until a more complete next data block in the ring buffer (R) is read.