JP2002198978A - 波形測定器 - Google Patents
波形測定器Info
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- JP2002198978A JP2002198978A JP2000397338A JP2000397338A JP2002198978A JP 2002198978 A JP2002198978 A JP 2002198978A JP 2000397338 A JP2000397338 A JP 2000397338A JP 2000397338 A JP2000397338 A JP 2000397338A JP 2002198978 A JP2002198978 A JP 2002198978A
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Abstract
ータの波形パターン解析が容易に行える波形測定器を提
供すること。 【解決手段】 シリアルバスを流れるデータを表示する
波形測定器であって、シリアルバスを流れるデータをト
リガレベルで比較しながらフレーム単位で取り込み、フ
レームを構成する複数の領域に分割して格納するシリア
ルデータ制御部と、フレームを構成する複数の領域に基
づくトリガ条件設定データを格納するレジスタと、シリ
アルバスを流れるデータの転送レートに応じたクロック
を生成するクロック生成部と、これら各部のデータに基
づいて、シリアルバスを流れるデータの中から所望の部
分を捕捉するためのトリガ信号を生成するトリガ生成
部、とを具備したことを特徴とするもの。
Description
るものであり、詳しくは、シリアルバスにおける信号波
形解析に関するものである。
ルバスとして、ISO11898とISO11519−
2で規格化されているCAN(Controller Area Netwo
rk)Busがある。このCANBusは2線式であっ
て、コンピュータ化の進む車載部品向けに開発された通
信方式であり、自動車分野に限らず、医療やFAの業界
などでも使用されつつある。
着目すると、1フレーム(データのまとまり)あたりの
ビット数は、50から150ビット程度と非常に多い。
例えば図7のフォーマット構成例では、「区切り1ビッ
ト−ID11ビット−区切り1ビット−Control6ビッ
ト/Data0〜64ビット/CRC15ビット−区切り1
ビット−Ak1ビット−その他11ビット」になってい
る。さらに、これら各ビット列において、同じレベルが
5ビットが続いた場合にはレベル反転した1ビットがSt
uff Bitとして挿入される。
クロックは、CANBusに接続している各ノードが各
々生成する。
示す概念図であり、自動車のエンジン系統に用いられる
CANBusの解析例を示している。図8において、セ
ンサ11〜1nは測定対象2の温度や圧力や回転数やガス
濃度などの物理量を測定するものであり、それぞれに対
応したエンジンコントロールユニット(以下ECUとい
う)31〜3nを介してCANBus4に接続されてい
る。CANBus4には、センサ11〜1nの測定データ
を収集格納するデータロガー5が接続されている。
観測するために、オシロスコープ6のプローブ7でCA
NBus4をプロービングしてデータを抽出するととも
に、測定対象2の注目する物理量に対応したセンサ11
〜1nのいずれかからトリガ信号を取り込んでトリガを
かけている。
ルデータバスの信号観測において、全体の波形を捉えな
がら目的のビットパターンを拡大表示できれば、動作の
タイミングなどを検証するのに有効である。そこで、従
来から、取り込んだデータの中から任意に設定したシリ
アルパターンに合致する部分を検出して目的のパターン
信号を探し出すために、各種のシリアルパターン検索が
行われている。図9はクロックチャネルの立ち上がりタ
イミングによるシリアルパターン検索例、図10は一定
の時間間隔によるシリアルパターン検索例である。
あたって、CANBus4のシリアル信号源におけるデ
ータがバイト単位であることから、図11のような16
進あるいは図12のようなバイナリ2進でバイト毎に表
示される。
センサ11〜1nの出力信号でトリガをかける構成では、
ECU31〜3nが測定データを出力するまでの時間にば
らつきがあることから、特定のデータを捕捉するのが困
難であり、取り込んだデータを全て見ないと目的のデー
タがどれなのかを判断できないという問題がある。
商品化されてはいるが、データを取り込むためのメモリ
容量が30KBで1フレーム程度と少ないこと、サンプ
レートが足りない、フレーム中のデータ領域に対してト
リガをかけることができないなどの問題がある。
ングでシリアルパターン検索を行うためには基準クロッ
クが必要になるが、CANBusには転送クロックが流
れていないので、例えば図10のようにパターンの時間
間隔を設定することになる。しかし、図10のようにパ
ターンの時間間隔を設定した場合には、表示されている
信号パターンの時間間隔を肉眼で視覚的に捉えなければ
ならず、パターンを解析するのは大変困難である。
イト毎に表示する場合には、図13の例2のようにバイ
トデータに複数のデータビット領域を持たせていたり、
未使用のビット領域があると、表示データから解析をす
るときに誤認しやすいという問題がある。図13の例1
では8つのデータビット領域7〜0をすべて温度データ
に割り当てているが、例2では8つのデータビット領域
のうち7は未使用、6はフラグ、5〜3は温度、2〜0
は車速に割り当てている。
あり、その目的は、ユーザーの設定した条件に合致した
シリアルパターンデータでトリガをかけ、そのフレーム
のみならず近傍のフレームについても波形パターン解析
が行える波形測定器を提供することにある。
sのようなシリアルバスのデータ伝送に同期したシステ
ムクロックを作りだし、データのサンプリングを実現す
ることにある。
容易にパターン解析が行える方法を実現することにあ
る。
NBusなどのシリアルバスを流れるデータのフレーム
内の領域を、表示画面上のキー操作で直接指定して表示
できる波形測定器を実現することにある。
る請求項1の発明は、シリアルバスを流れるデータを表
示する波形測定器であって、シリアルバスを流れるデー
タをトリガレベルで比較しながらフレーム単位で取り込
み、フレームを構成する複数の領域に分割して格納する
シリアルデータ制御部と、フレームを構成する複数の領
域に基づくトリガ条件設定データを格納するレジスタ
と、シリアルバスを流れるデータの転送レートに応じた
クロックを生成するクロック生成部と、これら各部のデ
ータに基づいて、シリアルバスを流れるデータの中から
所望の部分を捕捉するためのトリガ信号を生成するトリ
ガ生成部、とを具備したことを特徴とする波形測定器で
ある。
定器において、トリガ条件には、フレームを構成する複
数の領域の少なくとも1つを含むことを特徴とする。
バスのデータ伝送に同期したシステムクロックを生成し
てデータをサンプリングでき、ユーザーの設定した条件
に合致したシリアルパターンデータでトリガをかけて、
そのフレームのみならず近傍のフレームについても波形
パターン解析が行える。
データを表示する波形測定器であって、シリアルバスを
流れるデータを取り込みそのパターン波形を表示部に表
示し、表示パターン波形に対して時間軸方向に沿って所
定の時間間隔を設定して各時間間隔毎に2値化し、これ
ら2値化をデータ解析対象データの表示パターン波形の
近傍に表示することを特徴とする波形測定器である。
握できる。
データを表示する波形測定器であって、シリアルバスを
流れるバイトデータを取り込んで各バイトデータにそれ
ぞれビット領域を設定し、これら各ビット領域と各ビッ
ト領域に対応するバイトデータとを組にして、各バイト
データを選択した任意の表示形式でリスト表示すること
を特徴とする波形測定器である。
を自由に選択できる。
データを表示する波形測定器であって、解析対象データ
の全体波形と部分拡大波形を上下に表示する解析表示画
面の一部にデータのフレームを構成する複数の領域から
所望領域を選択指定する複数のボタンを設け、選択指定
したボタンに応じて、全体波形の該当する領域部分を他
の部分と識別可能に表示し、部分拡大波形には該当する
領域部分を拡大表示することを特徴とする波形測定器で
ある。
定器において、全体波形の該当する領域部分をカーソル
で囲んで表示することを特徴とする。
定器において、全体波形の該当する領域部分を他の部分
と異なる色で表示することを特徴とする。
定器において、全体波形の該当する領域部分を他の部分
と異なる輝度で表示することを特徴とする。
のボタンを押すだけで、その領域部分の解析結果を直ち
に見ることができる。
のいずれかに記載の波形測定器において、シリアルバス
がCANBusであることを特徴とする。
タの解析を効率よく行える。
く説明する。図1は本発明の実施の形態の一例を示す構
成図であり、図8と共通する部分には同一の符号を付け
ている。図1と図8の違いは、図1で用いる波形測定器と
してのオシロスコープ8には、センサ11〜1nからのト
リガ信号を取り込んでいないことである。このオシロス
コープ8は、CANBusデータから、設定された転送
レート(1M,500K,250K,125K,83.3K,33.3Kbps)に応じたシ
ステムクロックを生成する機能を備えている。
部のブロック図である。CANBus上を流れるデータ
は、プローブ7を介してアッテネータとプリアンプで構
成された入力部9に取り込まれる。入力部9に取り込ま
れたデータは、大容量(例えば16MW)の波形メモリ
10に格納されるとともに、オシロスコープ8のトリガ
ブロック11の一部を構成するコンパレータ12の一方
の入力端子に入力される。コンパレータ12は、他方の
入力端子に入力されるトリガレベルに基づいてデータレ
ベルの大小関係を比較して比較結果を出力する。
usなどのシリアルバス専用のトリガ検出ブロック13
を構成するシリアルデータ制御部14に入力され、ID
やDATAなどのそれぞれのデータ種別のまとまりに分
割して格納される。
ック13は、シリアルデータ制御部14をはじめ、レジ
スタ15、バス同期クロック生成部16、トリガ生成部
17などで構成されている。
シリアルデータのフレームの種別、転送レートの種別、
トリガ対象とするデータの種別、各種データのビット構
成、トリガ対象とするデータ種別の組み合わせなどが設
定データとして書き込まれている。
4にはデータフレームの種別を表わすデータを出力し、
バス同期クロック生成部16には転送レートを表わすデ
ータを出力し、トリガ生成部17にはトリガ対象とする
データの種別を表わすデータやそれらの組み合わせを表
わすデータを出力する。
ロック生成部16およびトリガ生成部17に、分割格納
されたデータの中から、トリガ対象として指定されたデ
ータ種別に応じたデータを選択的に出力する。
15から入力されるいずれかの設定転送レート(1M,500
K,250K,125K,83.3K,33.3Kbps)に同期したシステムクロ
ックを生成して、トリガ生成部17に出力する。このシ
ステムクロックは、入力データのビット開始位置をバス
に流れているデータと合わせるように調整する機能を有
する。システムクロックとして1ビットあたりの時間を
例えば32等分したものとすることにより、CANBu
sを流れるシリアルデータをサンプルするタイミングを
任意に変更することができる。
されるデータに基づいてトリガ対象として指定されたデ
ータ種別に対応したトリガ信号を生成し、オシロスコー
プ8のトリガブロック11に入力する。トリガブロック
11は、後段の波形表示を行うための公知の図示しない
波形表示処理部にトリガ信号を出力する。
sのプロトコルに特化したトリガ機能とを組み合わせる
ことにより、プローブ7を介して波形メモリ10に格納
されたCANBusを流れるシリアルデータに対して特
定の条件でトリガをかけることができ、トリガをかけた
フレームのみならずその前後数千フレームに対しても波
形解析を行うことができる。
化したトリガ機能により、各フレーム中の以下の部分に
対して、個別のシリアルパターンであるいは複数のシリ
アルパターンを組み合わせてトリガをかけることができ
る。 SOF (Start Of Frame) ID (Standard Format [11bit]とExtended Format
[29bit]に対応) Data (0〜8Byte) Error Frame
CU31〜3nを介してCANBus4に出力されるセンサ
11〜1nの測定データを含むシリアルデータをプローブ
7を介して波形メモリ10に取り込むことにより、任意
のシリアルパターン波形部分を捕捉して表示画面に表示
することができ、シリアルデータ波形の不具合パターン
解析などが効率よく行える。
析結果表示について説明する。図3はシリアルパターン
波形解析の設定例図、図4はシリアルパターン波形の解
析結果表示例図である。まず図3に示すように、解析対
象のシリアルデータ信号源を表示させ、解析範囲を、例
えば1点鎖線で示す始点カーソルと終点カーソルで設定
する。続いてパターンの時間間隔を設定し、さらに2値
化(H,Lまたは1,0)のためのスレッショルドレベ
ルを設定する。なお、図3で目的とするビットパターン
は「H−L−H」とする。
解析対象のシリアルデータ信号源の解析範囲に相当する
波形データから、始点から終点までの時間間隔ごとの波
形データを抽出してスレッショルドレベルと比較するこ
とにより2値化し、2値化した解析結果(図4では「0
−1−1−1−1−0−0」)を対象波形の近傍に表示
する。この表示結果から、ユーザは目的とするビットパ
ターン「H−L−H」は存在しないことを容易に理解で
きる。
ついて説明する。図2のシリアルパターントリガによる
波形データや、図3,図4のシリアルパターン検索によ
る波形データなどのシリアルデータバスを流れるバイト
データに対してビット領域を設定し、それらのバイトデ
ータについて解析が容易なように例えば図5のような表
示を行う。
定が可能であり、図5の例では最大で8領域が設定でき
るようになっている。また、各領域の表示については、
2進,10進,16進から選択可能である。図5は従来
例として示した図13の例2におけるデータ構成表示に
適用した場合の表示例である。8つのデータビット領域
のうち領域7は未使用なので表示しない。領域6はフラ
グに割り当てられているので2進で表示し、領域5〜3
は温度に割り当てられているので16進で表示し、領域
2〜0は車速に割り当てられているので2進で表示す
る。
リアルパターン検索などの機能によるシリアルデータバ
スを流れるシリアルデータの解析にあたって、複雑なバ
イトデータ構成であっても表示データから容易に解析が
行える。
ン波形表示について、図6の表示画面例図を用いて説明
する。図6は、波形データの取り込みが完了し、取り込
んだ波形データに対する解析も終わった段階での表示画
面例図である。
全体波形が表示されていて、下部Bには上部Aのカーソ
ル領域Cで指定した部分の3系統の拡大波形が表示され
ている。右側の操作領域には、表示画面を操作設定する
ための複数の操作ボタンDが設けられている。図6は、
ユーザが「DATA」ボタンを押して、データパターン
が「0−0−0−1−1−1−1」になっている上部A
の波形部分をカーソル領域Cで囲んで表示するととも
に、下部Bにその部分を拡大ズーム表示させた例であ
る。
る。 1)データ解析対象とする波形データの取り込みを完了
する。 2)ユーザがデータ解析のための転送レート、スレッシ
ョルドレベルを設定する。 3)取り込んだ波形データ全体に対し、設定解析条件に
基づくデータ解析を行う。 4)ユーザは表示させたい特定のフレームを選択した
後、表示させたいフレーム中の領域(ID,Ctrl,Data,CR
C,Ackなど)を選択する。 5)表示制御部はデータ解析の結果に基づいて該当部分
を自動検索し、全体波形表示の検出部分をカーソルで囲
んで表示するとともに、該当部分の波形パターンを拡大
ズーム表示する。
れるデータに関する詳細な知識が無ければ表示データを
解読できなかったが、図6のような表示形態にすること
により比較的に容易にデータを解読でき、またデータに
異常が起きているのはどの部分なのかも簡単に確認でき
る。
CANBusの例を説明したが、本発明に基づく波形測
定器はCANBusに限るものではなく、各種のシリア
ルバスを流れるデータ波形の解析にも適用できるもので
ある。
CANBusなどのシリアルバスを流れるデータの波形
パターン解析が容易に行える波形測定器が実現でき、各
種のデータ伝送系の開発や保守などに好適である。
である。
定例図である。
果表示例図である。
る。
図である。
ある。
ある。
るシリアルパターン検索例図である。
例図である。
である。
示例図である。
Claims (9)
- 【請求項1】シリアルバスを流れるデータを表示する波
形測定器であって、 シリアルバスを流れるデータをトリガレベルで比較しな
がらフレーム単位で取り込み、フレームを構成する複数
の領域に分割して格納するシリアルデータ制御部と、 フレームを構成する複数の領域に基づくトリガ条件設定
データを格納するレジスタと、 シリアルバスを流れるデータの転送レートに応じたクロ
ックを生成するクロック生成部と、 これら各部のデータに基づいて、シリアルバスを流れる
データの中から所望の部分を捕捉するためのトリガ信号
を生成するトリガ生成部、とを具備したことを特徴とす
る波形測定器。 - 【請求項2】トリガ条件には、フレームを構成する複数
の領域の少なくとも1つを含むことを特徴とする請求項
1記載の波形測定器。 - 【請求項3】シリアルバスを流れるデータを表示する波
形測定器であって、 シリアルバスを流れるデータを取り込みそのパターン波
形を表示部に表示し、 表示パターン波形に対して時間軸方向に沿って所定の時
間間隔を設定して各時間間隔毎に2値化し、 これら2値化をデータ解析対象データの表示パターン波
形の近傍に表示することを特徴とする波形測定器。 - 【請求項4】シリアルバスを流れるデータを表示する波
形測定器であって、 シリアルバスを流れるバイトデータを取り込んで各バイ
トデータにそれぞれビット領域を設定し、 これら各ビット領域と各ビット領域に対応するバイトデ
ータとを組にして、各バイトデータを選択した任意の表
示形式でリスト表示することを特徴とする波形測定器。 - 【請求項5】シリアルバスを流れるデータを表示する波
形測定器であって、 解析対象データの全体波形と部分拡大波形を上下に表示
する解析表示画面の一部にデータのフレームを構成する
複数の領域から所望領域を選択指定する複数のボタンを
設け、 選択指定したボタンに応じて、 全体波形の該当する領域部分を他の部分と識別可能に表
示し、 部分拡大波形には該当する領域部分を拡大表示すること
を特徴とする波形測定器。 - 【請求項6】全体波形の該当する領域部分をカーソルで
囲んで表示することを特徴とする請求項5記載の波形測
定器。 - 【請求項7】全体波形の該当する領域部分を他の部分と
異なる色で表示することを特徴とする請求項5記載の波
形測定器。 - 【請求項8】全体波形の該当する領域部分を他の部分と
異なる輝度で表示することを特徴とする請求項5記載の
波形測定器。 - 【請求項9】シリアルバスがCANBusであることを
特徴とする請求項1から請求項8のいずれかに記載の波
形測定器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000397338A JP4061634B2 (ja) | 2000-12-27 | 2000-12-27 | 波形測定器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000397338A JP4061634B2 (ja) | 2000-12-27 | 2000-12-27 | 波形測定器 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002198978A true JP2002198978A (ja) | 2002-07-12 |
JP4061634B2 JP4061634B2 (ja) | 2008-03-19 |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
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Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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US10965441B1 (en) | 2019-10-10 | 2021-03-30 | Rohde & Schwarz Gmbh & Co. Kg | Frame trigger recreation method and frame trigger recreator |
-
2000
- 2000-12-27 JP JP2000397338A patent/JP4061634B2/ja not_active Expired - Fee Related
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