DE3239214C2

DE3239214C2 - Signalmeßinstrument

Info

Publication number: DE3239214C2
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: 1984-07-26
Also published as: DE3239214A1; FR2515358A1; NL8204050A; JPS5876997A; GB2109210A

Abstract

Signalmeßinstrument mit einem Digitalspeicher (36) mit mehreren getrennt adressierbaren Speichersektoren, welche auf Time-sharing-Basis adressiert werden, um in vorgegebenen Sektoren Eingangssignale zu speichern, während vorher gespeicherte Signale aus anderen vorgegebenen Sektoren ausgelesen werden. Für jeden Speichersektor können Adressgeneratoren (32, 34) mit einem Multiplexer (38) vorgesehen werden, der die entsprechenden Sektoren in entsprechenden Zeitpunkten auswählt. Eine Steuerschaltung (22), wie beispielsweise ein Mikroprozessor, steuert den Multiplexer und wählt den entsprechenden Schreib- oder Lesebetrieb für jeden Speichersektor.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Signalmeßinstrument gemäß der/ Oberbegriff des Patentanspruchs.

Ein digitaler Oszillograph, wie beispielsweise ein Aufzeichnungsgerät für Einschwingvorgänge, stellt ein Signalmeßinstrument dar, das ein analeres 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 anzeigt. 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 soiche Instrumente daher sehr nützlich.

Ein konventionelles Signalmeßinstrument ist der in F i g. 1 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-Adreßsignal 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 Taklgenerator 26 liefert ein Taktsignal für jeden Block des Biock-Schaltbildes.

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 Adreßsignal ausgelesen, wobei die Horizontalschaltung 24 das Sägezahnsignal als Funktion des Befehlssignals von der Steuerschaltung 22 erzeugt. Da die Kathodenstrahlröhre 18 das Ausgangssigna! vorn Digital-Analog-Wandicr 16 als Vertikalsigna! 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 AdreJgenerator 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 Anordnung nach F i g. 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 Fi g. 1 das Eingangssignal speichern und das gespeicherte Eingangssignal in einem Time-sharing-Betrteb antigen. 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 Signalmeßinstrument 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 F i g. 1 verglsichbar, 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 Verzögerungsschaltungen 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 des Speichers 28 gespeichert

wird. Nachdem das Eingangssignal gespeichert ist, bewirkt die Steuerschaltung 22, daß der Erfassungsspeicher 28 bzw. der Anzeigespeicher 30 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 Adreßsignal vom Anzeigeadreßgenerator 34 gespeichert. Die Steuerschaltung 22 liefert das Le-;cbefehlssignal zum Anzeigespdcher 30, nachdem 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 Kathodenstrahlröhre 18 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 zum Speicher 28, um das Ausgangssignal vom Analog-Digital-Wandler 12 zu speichern. Auf diese Weise kann die Bedienungsperson das alte im Anzeigespeicher 30 gespeicherte Eingangssigna! betrachten, während das neue Eingangssignal für den Erfassungsspeicher 28 erfaßt wird.

Dieses konventionelie Sigpalmeßinstrument hat insofern einen Nachteil, als die Übertragungszeit vom Speieher 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 treten die Probleme ebenfalls auf.

Aus der DE-AS 24 00 424 ist ein System zur Verarbeitung und Wiedergabe von Informationen in Form eines Oszillographen bekanntgeworden, mit dem Echtzeitsignale und uigitalisierte, in einem Digitalspeicher bereits vorgespeicherte Signale gleichzeitig auf dem Schirm einer einzigen Kathodenstrahlröhre dargestellt sind.

Im Bereich des Speicherteils eines derartigen Systems ergibt sich aber ebenfalls das oben schon erläuterte Problem bei dem Einschreiben und der Auslesung in den bzw. aus dem Digitalspeicher, d. h.. Informationen sind nicht gleichzeitig einschreibbar und auslesbar.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein 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 Patenten-Spruchs gelöst

Das erfindungsgemäße Signalmeßinstrument besitzt einen in unterschiedliche Sektoren aufgezeichneten Speicher mit jeweils einem getrennten Adreßgenerator für jeden Speicher. Adreßsignale 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 Speichersektor eingeschrieben wird.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von in den F i g. 3 bis 5 dargestelli-i.n Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt

F i g. 3 ein Blockschaltbild einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;

F i g. 4 den Speicherinhalt eines Speichers mit zwei Sektoren; und

Fig.5 ein Zeitdiagramni zur Erläuterung der Multiplexerfunktion.

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

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 F i g. 4 dargestellt ist. Ein Multiplexer 38 liefert selektiv Adreßsignale vom Erfassungs- und Anzeig.eadreßgenerator 32 bzw. 34 zu einem Adreßanschluß des Speichers 36 unter Steuerung durch die Steuerschaltung 22. Ebenso wie bei den Anordnungen nach den Fig.! vnd 2 sind Trigger- und Verzögerur.gssehaltungen nicht vorhanden.

Zur Erfassung des vom Analog-Digital-Wandler 12 umgewandelten Eingangssignales schaltet die Steuerschaltung 22 den Speicher 36 in den Schreibbetneb und bewirkt darüber hinaus, daß der Multiplexer 38 den Erfassungsadreßgenerator 32 auswählt Dieser Adreßgenerator 32 erzeugt das Adreßsignal des ersten Sektors zwischen Adreßzahlen »0« und »m« im Speicher 36, da die Steuerschaltung 22 den Adreßgünerator 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 Adreßsignal des ersten Sektors im Speicher 36 zu erzeugen. Das digitale Ausgangssignal vom Speicher 36 wird durch den Analog-Digital-Wandler 16 in »in Analog-Signal überführt und auf der Kathodenstrahlröhre 18 angezeigt, da die Horizontalschaltung 24 das Sägezahnsig· al 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 Eingangssignal angezeigt wird, liefert die Steuerschaltung 22 Signale A und B gemäß F i g. 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 Erfassunpsadreßgenerator 32 erzeugt das Adreßsignal entsprechend dem zweiten Sektor für Adreßzahlen »n« bis »n + m« des Speichers 36, während der Anzeigeadreßgenerator 34 das Adreßsignal entsprechend dem ersten Sektor unter Steuerung der Steuerschaltung 22 erzeugt. Es ist darauf hinzuweisen, daß die Signale A und B m^;t dem Erfassungsbetrieb des Analog-Digital-Wandlers 12 synchronisiert sind. Der Multiplexer 38 wählt zunächst den Adreßgenerator 34, welcher die Adresse »Ö« 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 3S den Adreßgenerator 32, welcher die Adresse »n« auswählt, wobei der Speicher 36 im Schreibbetrieb arbeitet, wodurch das neue Eingangssignal in dessen Adresse »n« gespeichert wird. Daraufhin

wählt der Multiplexer 38 den Adreßgenerator 34, welcher die Adresse »1« erzeugt, wobei der Lesebetrieb gewählt wird, wodurch das in der Adresse »I« des Speichers 36 gespeicherte Signal ausgelesen wird. Diese Funktionen werden sequentiell fortgesetzt, bis die Adreßgeneratoren 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 Pha'ie des Signals A eilt der Phase des Signals B aufgrund der Eigenschaften 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 es daher möglich, einen Erfassungsausfall zu vermeiden.

Um das nächste Eingangssigna! zu erfassen, erzeugt der Erfassungsadreßgenerator 32 das Adreßsignal entsprechend dem ersten Sektor des Speichers 36, während der Anzeigeadreßgenerator 34 das Adreßsignal 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 F i g. 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.

Es kann auch 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 Erfassungsund der Anzeigeadreßgenerator jeweils zwei Adressen für die Signale in den beiden Kanälen erzeugen können. Die Eingangssignal 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 auswählt 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 Zeigerinformalionen 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.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Signalmeßinstrument mit einem eine Vielzahl von Speichersektoren (o bis m; η bis π + τη) aufweisenden digitalen Speicher (36), mit den Speichersektoren (o bis m; π bis π + m) zugeordneten Adreßsignalgeneratoren (32,34) zur Adressierung der Speichersektoren (o bis /η; π bis η + m) und mit einer Steuerschaltung (22) zur Ansteuerung der Adreßgeneratoren (32, 34) und des digitalen Speichers (36) zwecks Einschreiben und Auslesen von Informationen in den bzw. aus dem digitalen Speicher (36), gekennzeichnet durch einen zwischen die Adreßgeneratoren (32, 34) und den digitalen Speicher (36) gekoppelten Multiplexer (36), der durch die Steuerschaltung (22) derart angesteuert ist, daß Informationen unter Adressierung durch einen Adreßgenerator (beispielsweise 32) in einen Speichersektor (beispielsweise ο bis m) des digitalen Speichers (36) einschrcibbäf sind, während gleichzeitig informationen unter Adressierung durch einen anderen Adreßgenerator (beispielsweise 34) aus einem anderen Speichersektor (beispielsweise η bis π + m) des digitalen Speichers (36) auslesbar sind.