JP2004354127A - トリガ回路 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】トリガがかかると測定データをメモリに記録し、記録した測定データを波形データに加工して表示する波形測定装置で用いられるトリガ回路であって、
入力アナログ電圧をデジタル化するアナログ比較器と、
このアナログ比較器が出力するデジタルパターンを数値化する数値変換器と、この数値変換器から変換出力される数値と設定値とを比較するデジタル比較器と、
デジタル比較器の比較結果に基づきトリガ信号を出力するトリガ発生器、
を設けたことを特徴とするもの。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、トリガ回路に関し、詳しくは、測定信号などが任意に設定されるトリガ条件を満たした場合にトリガ信号を出力するように構成されたトリガ回路に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
例えばデジタルオシロスコープでは、入力される測定信号波形に対して予め所定のトリガ条件を設定しておき、測定信号波形がそのトリガ条件を満たした時点でトリガ信号を生成出力し、出力されたトリガ信号に基づいて測定データのメモリへの取り込みや波形表示処理などの所定の処理を実行させるように構成されている。
【0003】
図8は、従来のトリガ回路の一例を示すブロック図である。図8において、複数n個のアナログ比較器11〜1nは、それぞれ入力される電圧と参照電圧を比較して、それらの比較結果をパターン生成回路2に出力する。
【0004】
パターン生成回路2は、アナログ比較器11〜1nから入力される各データの不要ビットのマスクやエッジの検出などのパターン生成処理を行い、生成したパターンを一致検出回路3の一方の入力端子に出力する。
【0005】
一致検出回路3の他方の入力端子には、CPU4により設定された設定値パターンが入力されている。一致検出回路3は、これらパターン生成回路2で生成されたパターンとCPU4により設定された設定値パターンとを比較し、一致/不一致の比較結果情報をトリガ発生回路5に出力する。
【0006】
トリガ発生回路5は、一致検出回路3から入力される比較結果情報に基づき、パターン生成回路2で生成されたパターンとCPU4により設定された設定値パターンとが一致した場合にのみ波形整形されたトリガ信号を出力する。
【0007】
【特許文献1】
特開2001−4667
【0008】
特許文献1には、シリアル通信データを受け付け、特定のプロトコルに基づいてパラレルパターン化した後、パターンの一致検出結果に基づいてトリガ信号を出力するトリガ検出回路を含む構成の発明が開示されている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、図8の構成回路では、測定対象である入力信号をパターン化して扱っているので、一致検出回路3はパターンの一致または不一致しか検出できないという問題点がある。
一方、波形観測においては、もともとアナログ的な物理量をデジタルパターン化する変換器や測定センサの出力を観測する場合がある。例えば、A/D変換器の出力は、アナログ量をNbitパラレルのデジタルパターンに変換するデバイスと言える。
【0010】
さらに、このパターンをI2Cと呼ばれる2線式の通信手段やSPIと呼ばれる3線式のシリアルデータとして出力する場合もある。また、マイクロプロセッサを内蔵した測定センサでは、センシングしたデータをCAN等の特定の通信プロトコルで他のデバイスに出力するものもある。
【0011】
これらのデジタルパターンは何らかの物理量単位を基準とした比例序数を表すことから、大小比較することは有効であるが、図8の構成回路では大小比較を実現できない。
【0012】
デジタルパターンの中には伝送制御符号やデータ以外に、送信側と受信側の同期を取ることを目的としたパターンを挿入するものがある。デジタルパターンから同期符号を取り出して同期信号を再生するクロック再生回路を搭載することにより、このようなデジタルパターンも対応可能となる。
【0013】
本発明は、このような問題点を解決するものであり、パターンデータを数値に変換することにより、一致検出比較だけではなく大小比較も行い、数値範囲指定によりトリガ信号を出力できるトリガ回路を提供することを目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成する請求項1の発明は、
トリガがかかると測定データをメモリに記録し、記録した測定データを波形データに加工して表示する波形測定装置で用いられるトリガ回路であって、
入力アナログ電圧をデジタル化するアナログ比較器と、
このアナログ比較器が出力するデジタルパターンを数値化する数値変換器と、この数値変換器から変換出力される数値と設定値とを比較するデジタル比較器と、
デジタル比較器の比較結果に基づきトリガ信号を出力するトリガ発生器、
を設けたことを特徴とする。
【0015】
請求項2の発明は、請求項1記載のトリガ回路において、
前記数値変換器に入力されるパターンデータは、複数のアナログ比較器の出力で生成されたものであることを特徴とする。
【0016】
請求項3の発明は、請求項1または2記載のトリガ回路において、
前記数値変換器は、入力されるデジタルパターンを予め定められたプロトコルに基づいて、数値変換することを特徴とする。
【0017】
請求項4の発明は、請求項1から請求項3のいずれかに記載のトリガ回路において、
入力デジタルパターンから同期クロックを抽出してクロックを再生し、再生した同期クロックによりデジタルパターンを取得することを特徴とする。
【0018】
これらにより、数値範囲指定によりトリガ信号を出力できるトリガ回路が実現できる。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図1は本発明の実施の形態の一例を示すトリガ回路のブロック図であり、図8と共通する部分には同一の符号を付けている。図1において、アナログ比較器11〜1nは入力電圧と参照電圧を比較し、その結果をデータとして数値変換器6に入力する。
【0020】
数値変換器6は、アナログ比較器11〜1nの出力データを大小比較が可能な数値に変換するものであり、その変換データフォーマットはCPU7により前もって数値変換設定データとして設定される。数値変換器6で変換された数値データは、デジタル比較器8の一方の入力端子に入力される。
【0021】
デジタル比較器8は、数値変換器6で変換された数値とCPU7により前もって設定された設定値との大小比較および等号比較演算機能を有する。比較演算の種類は、前もってCPU7により比較演算設定データに基づき設定される。デジタル比較器8の比較結果は、トリガ発生器9に入力される。
【0022】
トリガ発生器9は、デジタル比較器8の比較結果に波形整形処理を施して、トリガ信号として出力する。
【0023】
図2は本発明の他の実施形態例を示すブロック図である。アナログ比較器10は、入力された電圧と参照電圧を比較し、その比較結果をシリアルデータとしてプロトコル変換器11に出力する。
【0024】
プロトコル変換器11は、アナログ比較器10から入力されるシリアルデータをパラレルデータに変換し、数値変換器12に出力する。ここで、プロトコル変換器11のプロトコルはCAN,I2C,USB,UART,HDLCなどの一般的なシリアルプロトコルに対応するものであり、CPU13により前もって設定される。
【0025】
図3は、プロトコル変換器11の具体例を示すブロック図である。シリアルデータは、スタッフビット除去回路11aに入力されるとともにクロック再生回路11bにも入力される。クロック再生回路11bには、外部クロックも入力される。スタッフビット除去回路11aはシリアルデータからスタッフビットを除去し、クロック再生回路11bは外部クロックが有効でない場合、シリアルデータからクロック再生を行う。外部クロックが有効な場合はそのまま外部クロックを出力クロックとする。
【0026】
スタッフビット除去回路11aの出力データはシリアルパラレル変換回路11cに入力され、クロック再生回路11bの出力クロックはシリアルパラレル変換回路11cおよびプロトコル解析回路11dに入力される。プロトコル解析回路11dはデータの取り出し処理をプロトコルにて決められた規約に従って行い、シリアルパラレル変換回路11cはシリアルデータをパラレルデータに変換して数値変換器12に出力する。
【0027】
数値変換器12は、プロトコル変換器11の出力データを大小比較が可能な数値に変換するものであり、その変換データフォーマットはCPU13により前もって数値変換設定データとして設定される。数値変換器12で変換された数値データは、デジタル比較器14の一方の入力端子に入力される。
【0028】
図4は、数値変換器12の具体例を示すブロック図である。BIT並べ替え回路12aはデータのBIT並びを修正し、形式変換回路12bは各種のデータ形式(ASCIIコード,BCDコード,Grayコード,Binaryコード,浮動小数点形式など)を数値に変換する。
【0029】
デジタル比較器14は、数値変換器12で変換された数値とCPU13により前もって設定された設定値との大小比較および等号比較演算機能を有する。比較演算の種類は、前もってCPU13により比較演算設定データに基づき設定される。デジタル比較器14の比較結果は、トリガ発生器15に入力される。
【0030】
図5は、デジタル比較器14の具体例を示すブロック図である。デジタル比較器14は、数値Xと設定値Aについて大小比較を行うコンパレータ14aと、数値Xと設定値Aについて一致比較を行うコンパレータ14bと、数値Xと設定値Bについて大小比較を行うコンパレータ14cと、数値Xと設定値Bについて一致比較を行うコンパレータ14dと、これら各コンパレータ14a〜14dの出力データに対して論理演算を行うロジック14eとで構成されている。
【0031】
そして、数値Xが範囲A<X<Bにあるときにトリガ出力を行うのであれば設定値A,Bをそれぞれ設定し、比較演算設定にあたっては“<”と“>”の比較結果の論理積を演算するように設定する。なお、浮動小数点形式では、比較不能な値(例えば無限大と無限大、ある数値と非数など)を比較した場合に、トリガを発生するかしないか、比較結果が不定であることの明示などに対応できるように処理する回路が追加される。
【0032】
トリガ発生器15は、デジタル比較器14の比較結果に波形整形処理を施し、トリガ信号として出力する。
【0033】
これら図1または図2のように構成することにより、従来と同様に数値変換器6で変換出力されるデジタル値と比較値が一致した時にトリガを掛けることができるのに加えて、数値変換器6で変換出力されるデジタル値に対してある範囲を設定してトリガを掛けることもできる。
【0034】
図6は、本発明の応用例を示す概念図である。図6のデジタル値トリガブロック16は図1全体の構成に対応するトリガ回路である。このデジタル値トリガブロック16を構成するアナログ比較器11〜1nには、nビットパラレルデータの各ビットデータを入力する。デジタル値トリガブロック16は、nビットパラレルデータの値がトリガ範囲TLHまたはTLLを越えたことを検出し、これらの時点をトリガ点TP1およびTP2としてトリガ信号をトリガ処理回路17に出力する。これにより、トリガ処理回路17は、トリガ点TP1およびTP2において、波形の取り込みなどの所定の処理を実行する。
【0035】
図7は、本発明の他の応用例を示す概念図である。図7のデジタル値トリガブロック21は図2全体の構成に対応するトリガ回路である。このデジタル値トリガブロック21を構成するアナログ比較器10の入力信号としては、センサ18のアナログ出力信号がA/D変換器19によりnビットパラレルデータに変換された後にパラレル・シリアル変換器20でシリアル化されて入力される。デジタル値トリガブロック21は、センサ18のアナログ出力信号とデジタル比較器14に設定される比較演算設定値との比較結果に応じてトリガ信号をトリガ処理回路22に出力する。これにより、トリガ処理回路22はトリガ信号に基づいて波形の取り込みなどの所定の処理を実行する。
【0036】
なお、本発明の用途は、デジタルオシロスコープなどの各種測定器のトリガ回路やセンサの出力信号の監視に限るものではなく、例えばアクチュエータのデジタル制御信号など、デジタル伝送される各種のデジタル制御信号の監視にも有効である。
【0037】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、パターンデータを数値に変換することにより、一致検出比較だけではなく大小比較も行い、数値範囲指定によりトリガ信号を出力できるトリガ回路を提供することができ、デジタルオシロスコープをはじめとする各種の測定器のトリガ回路や、センサ出力やアクチュエータのデジタル制御信号などの監視用としても好適である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態の一例を示すブロック図である。
【図2】本発明の他の実施形態例を示すブロック図である。
【図3】図2におけるプロトコル変換器11の具体例を示すブロック図である。
【図4】数値変換器12の具体例を示すブロック図である。
【図5】デジタル比較器14の具体例を示すブロック図である。
【図6】本発明の応用例を示す概念図である。
【図7】本発明の他の応用例を示す概念図である。
【図8】従来のトリガ回路の一例を示すブロック図である。
【符号の説明】
11〜1n アナログ比較器
6,12 数値変換器
7,13 CPU
8,14 デジタル比較器
9,15 トリガ発生器
11 プロトコル変換器
16,21 デジタル値トリガブロック
17,22 トリガ処理回路
18 センサ
19 A/D変換器
20 パラレル・シリアル変換器
Claims (4)
- トリガがかかると測定データをメモリに記録し、記録した測定データを波形データに加工して表示する波形測定装置で用いられるトリガ回路であって、
入力アナログ電圧をデジタル化するアナログ比較器と、
このアナログ比較器が出力するデジタルパターンを数値化する数値変換器と、この数値変換器から変換出力される数値と設定値とを比較するデジタル比較器と、
デジタル比較器の比較結果に基づきトリガ信号を出力するトリガ発生器、
を設けたことを特徴とするトリガ回路。 - 前記数値変換器に入力されるパターンデータは、複数のアナログ比較器の出力で生成されたものであることを特徴とする請求項1記載のトリガ回路。
- 前記数値変換器は、入力されるデジタルパターンを予め定められたプロトコルに基づいて、数値変換することを特徴とする請求項1または請求項2記載のトリガ回路。
- 入力デジタルパターンから同期クロックを抽出してクロックを再生し、再生した同期クロックによりデジタルパターンを取得することを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載のトリガ回路。
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