DE3239214A1

DE3239214A1 - Signalmessinstrument

Info

Publication number: DE3239214A1
Application number: DE19823239214
Authority: DE
Inventors: Lee John 97005 Beaverton Oreg. Jalovec
Original assignee: Tektronix Inc
Current assignee: Tektronix Inc
Priority date: 1981-10-22
Filing date: 1982-10-22
Publication date: 1983-06-01
Also published as: JPS5876997A; DE3239214C2; FR2515358A1; GB2109210A; NL8204050A

Description

32392Η

Beschreibung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Signalmeßinstrument.

Ein digitaler Oszillograph, wie beispielsweise ein Aufzeichnungsgerät für Einschwingvorgänge, stellt ein Signalmeßinstrument dar, das ein analoges Eingangssignal in ein Digitalsignal überführt, das Digitalsignal in einem digitalen Speicher speichert und das gespeicherte Digitalsignal zur Anzeige auf einer Anzeigeeinrichtung, wie beispielsweise einer Kathodenstrahlröhre, in ein Analogsignal überführt. Ein logischer Analysator ist ein Signalmeßinstrument, das ein digitales Eingangssignal in einem Digitalspeicher speichert und das gespeicherte Digitalsignal auf einer Kathodenstrahlröhre ansteigt.

Da diese Signalmeßinstrumente digitale Speicher enthalten, können sie die vor Triggerpunkten erzeugten Eingangssignale erfassen, wobei darüber hinaus die gespeicherten Digitalsignale durch einen Computer verarbeitet werden können. Diese Eigenschaften machen solche Instrumente daher sehr nützlich.

Ein konventionelles Signalmeßinstrument ist der in Fig. dargestellte digitale Oszillograph. Ein Eingangssignal an einer Klemme 10 wird durch einen Analog-Digital-Wandler 12 in ein digitales (Parallel-Bit)Signal überführt, während das Ausgangssignal des Analog-Digital-Wandlers in den Dateneingang eines Speichers 14 eingegeben wird. Bei diesem Speicher kann es sich um einen Speicher mit wahlfreiem Zugriff handeln. Das digitale (Parallel-Bit) Signal vom Datenausgang des Speichers 14 wird durch einen Digital-Analog-Wandler 16 in ein Analogsignal überführt, wobei das Ausgangssignal dieses Wandlers in die Vertikalablenkplatten einer Kathodenstrahlröhre 18 eingespeist wird. Die Adresse des Speichers 14 wird durch ein Parallel-Bit-Adressignal von einem Adressgenerator 20 festgelegt,

bei dem es sich um einen programmierbaren Zähler handeln kann, während der Schreib- und Lesebetrieb des Speichers 14 durch eine Steuerschaltung 22 gesteuert wird, die 'durch ein aus einem Mikroprozessor, einem Festwertspeicher für ein Programm und einem Speicher mit wahlfreiem Zugriff"als Zwischenspeicher bestehendes System gebildet sein kann. Die Steuerschaltung 22 liefert ein Parallel-Bit-Programmsignal (Vorsetzsignal) und ein Ladebefehlssignal für den Adressgenerator 20 und steuert eine Horizontalschaltung 24 im Sinne der Erzeugung eines Sägezahnsignals, das in die Horizontalablenkplatten der Kathodenstrahlröhre 18 synchron mit der Leseoperation des Speichers 14 eingespeist wird. Ein Taktgenerator 26 liefert ein Taktsignal für jeden Block des Blockschaltbildes.

Wenn die Steuerschaltung das Schreibbefehlssignal' zum Speicher 14 liefert, so wird das umgewandelte Eingangssignal in Übereinstimmung mit dem Signal vom Adressgenerator 20 im Speicher 14 gespeichert. Wenn der Speicher 14 das Lesebefehlssignal von der Steuerschaltung 22 erhält, so wird das im Speicher 14 gespeicherte Signal in Übereinstimmung mit dem Adressignal ausgelesen, wobei die Horizontalschaltung 24 das Sägezahnsignal als Funktion des Befehlssignals von der Steuerschaltung 22 erzeugt.

Da die Kathodenstrahlröhre 18 das Äusgangssignal vom Digital-Analog-Wandler 16 als Vertikalsignal erhält und das Sägezahnsignal ein Horizontalsignal ist, wird das Eingangssignal auf der Kathodenstrahlröhre 18 angezeigt. Die Steuerschaltung 22 kann den Adressgenerator für eine gewünschte Adresse dadurch vorsetzen, daß ein Adressdatensignal und das Ladesignal in den Adressgenerator eingespeist werden, so daß eine Bedienungsperson den gewünschten Teil des gespeicherten Signals betrachten kann. Es ist darauf hinzuweisen, daß eine Triggerschaltung zur Festlegung eines Triggerpunktes und eine Verzögerungsschaltung zur Verzögerung des Triggerpunktes in der Anord-

0RJGIM4«

32392 H

nung nach Fig. 1 nicht vorhanden sein müssen, da derartige Schaltungen nicht erfindungswesentlich sind.

Wenn die Steuerschaltung 22 die Schreib- und Lesebefehlssignale abwechselnd in den Speicher 14 eingibt, so kann das Signalmeßinstrument nach Fig. T das Eingangssignal speichern und das gespeicherte Eingangssignal in einem Timesharing-Betrieb anzeigen. Das" angezeigte Signal ist dann das neue im laufenden Zeitpunkt gespeicherte Eingangssignal, da der Speicher 14 bei der gleichen Adresse sowohl im Schreib- als auch im Lesebetrieb arbeitet. Ein derartiges konventionelles Signalmeßinstrüment kann jedoch das neue Eingangssignal nicht erfassen, während das vorher gespeicherte alte Eingangssignal angezeigt wird. Eine Bedienungsperson kann daher ein derartiges Instrument nicht effizient benutzen.

Dieser Nachteil wird durch ein weiteres konventionelles Signalmeßinstrument gemäß Fig. 2 vermieden. Dieses Instrument ist mit dem Instrument nach Fig. 1 vergleichbar, so daß zur Bezeichnung gleicher Blöcke gleiche Bezugszeichen verwendet und lediglich die Unterschiede erläutert werden. Dieses Instrument enthält zwei Speicher, einen Erfassungsspeicher 28 sowie einen Anzeigespeicher 30, sowie zwei Adressgeneratoren, nämlich einen Erfassungsadressgenerator 32 und einen Anzeigeadressgenerator 34. Diese Speicher 28, 30 und diese Adressgeneratoren 32, 34 können den entsprechenden Systemen nach Fig. 1 gleich sein. Trigger und Verzogerungsschaltungen sind aus den gleichen, oben im Zusammenhang mit Fig. 1 angegebenen Gründen nicht vorhanden .

Die Steuerschaltung 22 bringt zunächst den Erfassungsspeicher 28 in den Schreibbetrieb, wobei das Ausgangssignal des Analog-Digital-Wandlers 12 in vorgegebenen, durch den Erfassungsadressgenerator 32 gesetzten Adressplätzen

32392 Π

j des Speichers 28 gespeichert wird. Nachdem das Eingangssignal gespeichert ist, bewirkt die Steuerschaltung 22, daß der Erfassungsspeicher 28 bzw. der Anzeigespeicher im Lese- bzw. Schreibbetrieb arbeiten» Das durch- den Erfassungsadressgenerator 32 adressierte gespeicherte Signal wird vom Speicher 28 in den Speicher 30 gegeben und dort in Übereinstimmung mit dem Adressignal vom Anzeigeadressgenerator 34 gespeichert. Die Steuerschaltung 22 liefert das Lesebefehlssignal zum Anzeigespeicher 30, nachdem

2Q das gesamte gespeicherte Signal im Speicher 28 in den Speicher 30 übertragen ist. Das im Speicher 30 gespeicherte Signal wird durch den Digital-Analog-Wandler 16 in ,ein Analogsignal überführt und auf der. Kathodenstrahliriöhre angezeigt. Wünscht eine Bedienungsperson das alte Eingangssignal auf der Kathodenstrahlröhre 18 zu betrachten, während das neue Eingangssignal erfaßt wird, so liefert die Steuerschaltung 22 das Schreibbefehlssignal z-um Spe.it eher 28, um das Ausgangssignal vom Analog-Digital-Wandler: 12 zu speichern. Auf diese Weise kann die Bedienungs,- .

2Q person das alte im Anzeigespeicher 30 gespeicherte EIn-T gangssignal betrachten, während das neue Eingangssignal für den Erfassungsspeicher 28 erfaßt wird.

Dieses konventionelle Signalmeßinstrument hat insofern einen Nachteil, als die übertragungszeit vom Speicher 28 zum Speicher 30 nicht vernachläßigt werden kann. Gewünschte Phänomene können in einer gewissen Zeitperiode einmal auftreten, wobei die Zeit des Auftretens vorher unbekannt sein kann. In diesem Fall kann das gewünschte Phänomen während der Übertragungsperiode auftreten, so daß das Signalmeßinstrument das Phänomen nicht erfassen kann. Bei den vorstehend beschriebenen beiden konventionellen Signalmeßinstrumenten handelt es sich um Aufzeichnungsgeräte für Einschwingvorgänge. Bei logischen Analysatoren _o_ treten die Probleme ebenfalls auf.

32392H

χ Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein mit den vorstehend genannten Nachteilen nicht behaftetes Signalmeßinstrument anzugeben, das ein neues Eingangssignal in einem Speicher speichern und in jedem Zeitpunkt gleichzeitig ein vorher gespeichertes Eingangssignal aus dem Speicher liefern kann.

Diese Aufgabe wird bei einem Signalmeßinstrument der eingangs genannten Art erfindungsgemäß durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs gelöst.

Das erfindungsgemäße Signalmeßinstrument besitzt einen in unterschiedliche Sektoren aufgezeichneten Speicher mit jeweils einem getrennten Adressgenerator für jeden Speicher. Adressignale von den entsprechenden Adressgeneratoren werden unter Steuerung einer Steuerschaltung und eines Multiplexers in die Speichersektoren eingegeben/ so daß ein Speichersektor ausgelesen werden kann, während in einem anderen £peichersektor eingeschrieben wird.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von in den Fig.

bis 5 dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 3 ein Blockschaltbild einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 4 den Speicherinhalt eines Speichers mit zwei Sektoren; und

Fig. 5 ein Zeitdiagramm zur Erläuterung der Multiplexerfunktion.

Da im Blockschaltbild der bevorzugten Ausführungsform der gg Erfindung nach Fig. 3 auch Komponenten enthalten sind, die schon anhand von Fig. 2 erläutert wurden, werden gleiche Bezugszeichen zur Bezeichnung dieser Blöcke verwendet.

32392U

Darüber hinaus werden auch lediglich die Unterschiede erläutert. Ein Speicher 36 besitzt wenigstens die doppelte Speicherkapazität, wobei sein Speicherbereich in zwei Sektoren aufgeteilt ist, wie dies anhand von Eig. "4 dargestellt ist. Ein Multiplexer 38 liefert selektiv ; ,· Adressignale vom Erfassungs- und Anzeigeadressgeneratör 32 bzw. 34 zu einem Adressanschluß des Speichers 36 unter Steuerung durch die Steuerschaltung 22. Ebenso wie bei den Anordnungen nach den Fig. 1 und 2 sind Trigger- und Verzögerungsschaltungen nicht vorhanden; ; -- ^ ■· <

Zur Erfassung des vom Analog-Digital-Wandler 12 delten Eingangssignales schaltet die Steuerschaltung -·- -··> 22 den Speicher 36 in den Schreibbetrieb und"- -bewirftt'.'·"■ · darüber hinaus, daß der Multiplexer 38 den Erfassungsadressgenerator 32 auswählt. Dieser Adressgenerator 32 erzeugt das Adressignal des ersten Sektors zwischen Adresszahlen "0" und "m" im Speicher 36, da die'Steuerschaltung 22 den Adressgenerator 32 vorsetzt. Das Ausgangssignal vom Analog-Digital-Wandler 12 wird somit im ersten Sektor des Speichers 36 gespeichert. Nachdem das Eingangssignal gespeichert ist, schaltet die Steuerschaltung 22 den Speicher 36 in den Lesebetrieb und bewirkt fernerhin, daß der Multiplexer 38 den Anzeigeadressgenerator 34 auswählt, um das Adressignal des ersten Sektors im Speicher 36 zu erzeugen. Das digitale Ausgangssignal vom Speicher 36 wird durch den Analog-Digital-Wandler 16 in ein Analog-Signal überführt und auf der Kathodenstrahlröhre 18 angezeigt, da die Horizontalschaltung 24 das Sägezahnsignal als Funktion des Befehls von der Steuerschaltung 22 erzeugt.

Um ein neues Eingangssignal zu erfassen·, während das alte, im ersten Sektor des Speichers 36 gespeicherte Eingangssig nal angezeigt wird, liefert die Steuerschaltung 22 Signale A und B gemäß Fig. 5 für den Speicher 36 und den Multiplexer 38. Ein "hoher" bzw. "tiefer" Pegel des Steuersignals

A gibt den Lese- bzw. Schreibbetrieb an. Der Multiplexer 38 wählt den Adressgenerator 32 bzw. 34, wenn das Steuersignal B auf einem "hohen" bzw. "tiefen" Pegel liegt. Die Frequenz der Signale A und B beträgt beispielsweise 800 KHz. Der Erfassungsadressgenerator 32 erzeugt das Adressignal entsprechend dem zweiten Sektor für Adresszahlen "n" bis "n + m" des Speichers 36, während der Anzeigeadressgenerator 34 das Adressignal entsprechend dem ersten Sektor unter Steuerung der Steuerschaltung 22 erzeugt. Es ist

jQ darauf hinzuweisen, daß die Signale A und B mit dem Erfassungsbetrieb des Analog-Digital-Wandlers 12 synchronisiert sind. Der Multiplexer 38 wählt zunächst den Adressgenerator 34, welcher die Adresse "0" erzeugt, wobei der Speicher 36 im Lesebetrieb arbeitet, so daß das alte, in der Adresse "0" des Speichers 36 gespeicherte Eingangssignal ausgelesen wird. Sodann wählt der Multiplexer 38 den Adressgenerator 32, welcher die Adresse "n" auswählt, wobei der Speicher 36 im Schreibbetrieb arbeitet, wodurch das neue Eingangssignal in dessen Adresse "n" gespeichert

2Q wird. Daraufhin wählt der Multiplexer 38 den Adressgenerator 34, welcher die Adresse "1" erzeugt, wobei der Lesebetrieb gewählt wird, wodurch das in der Adresse "1" des Speichers 36 gespeicherte Signal ausgelesen wird. Diese Funktionen werden sequentiell fortgesetzt, bis die Adress-

2g generatoren 32 und 34 die Adressen "n + m" bzw. "m" wählen, wobei der Adresserzeugungszyklus auf "n" und "0" zurückkehrt. Der vorstehend erläuterte Time-sharing-Betrieb wird zyklisch wiederholt. Die Phase des Signals A eilt der Phase des Signals B aufgrund der Eigenschaften

QQ des Speichers 36 nach. Da das alte, im ersten Sektor des Speichers 36 gespeicherte Signal nicht übertragen wird, ist keine Totzeit vorhanden, wobei das neue Eingangssignal erfaßt werden kann, unmittelbar nachdem das alte Eingangssignal erfaßt ist. Beim erfindungsgemäßen Instrument ist

or es daher möglich, einen Erfassungsausfall eines Phänomens zu vermeiden.

» »■

Um das nächste Eingangssignal zu erfassen/ erzeugt der Erfassungsadressgenerator 32 das Adressignal entsprechend dem ersten Sektor des Speichers 36, während der Anzeigeadressgenerator 34 das Adressignal entsprechend dem zweiten Sektor erzeugt. Das nächste neue Eingangssignal wird somit im ersten Sektor gespeichert, während das im zweiten Sektor gespeicherte Signal auf einer Time-sharing-Basis aus dem Speicher 36 ausgelesen wird.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 handelt es sich um ein Aufzeichnungsgerät für Einschwingvorgänge, das jedoch auch als logischer Analysator verwendet werden kann, wenn der Analog-Digital-Wandler 12 und der Digital-Analog-Wandler 16 nicht vorhanden sind. Das Ausgangssignal des Speichers 36 kann zur Weiterverarbeitung in einen Computer eingegeben werden.

Aus den vorstehenden Ausführungen folgt, daß das erfindungsgemäße Signalmeßinstrument ein neues!Eingangssignal in einem Speicher speichern kann, während ein vorher gespeichertes Eingangssignal gleichzeitig zu jedem Zeitpunkt aus dem Speicher erhalten werden kann.

Im Rahmen der Erfindung sind Abweichungen vom vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiel möglich. So kann beispielsweise der Speicherbereich des Speichers in vier Sektoren zur Erfassung von Eingangssignalen in zwei Kanälen aufgeteilt werden. In diesem Falle können die beiden Eingangssignale alternierend in den Speicher eingespeist werden, wobei der Erfassungs- und der Anzeigeadressgenerator jeweils zwei Adressen für die Signale in den beiden Kanälen erzeugen können. Die Eingangssignale in den beiden Kanälen können alternierend in sequentiellen Speicheradressen des Speichers gespeichert werden. Es können auch zusätzliche Erfassungs- und Anzeigeadressgeneratoren vorgesehen werden, wobei der Multiplexer einen von vier Adressgeneratoren aus-

wählt. Der Speicher kann ein dynamischer Schreib-Lesespeicher sein/ wobei die Adressgeneratoren Zeilen- und Spaltenadresssignale erzeugen können. Der Speicher kann auch andere Daten, wie beispielsweise Trigger- und Zeigerinformationen in zusätzlichen Speichersektoren speichern. Zu diesem Zweck kann ein Multiplexer vorgesehen werden, um das Eingangssignal und die weitere Information selektiv in den Dateneingang des Speichers einzuspeisen.

Leerseite

^v'«ft«H{.

*Wi

Claims

Patentanspruch

1. Signalmeßinstrument,
gekennzeichnet durch

einen digitalen Speicher (36) mit einer Vielzahl von adressierbaren SpeicherSektoren,

eine Vielzahl von jeweils einem Speichersektor zugeordneten AdresSignalgeneratoren (32, 34), einen Multiplexer (38) zur selektiven Einspeisung der Vielzahl von Adressignalen in die Vielzahl von Speichersektoren

und eine Steuerschaltung (22) zur Steuerung der Selektionsoperation des Multiplexers (38) sowie zur selektiven Steuerung des Schreib- und Lesebetriebes der Speichersektoren in der Weise, daß eines oder mehrere Eingangssignale in ausgewählten Speichersektoren gespeichert werden können, während vorher gespeicherte Signale aüä anderen ausgewählten Bereichen ausgelesen werden können.

20