JP2004361310A - 波形測定装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】外部サンプリングタイミングによる波形測定時であっても、リアルタイムに表示を行うことができる波形測定装置を提供する。
【解決手段】外部信号により入力波形をサンプリングして作成した波形データに基づいて波形表示する波形測定装置において、
前記波形データを圧縮して圧縮データを作成する圧縮手段と、
この圧縮データを表示データメモリに格納するメモリコントローラと、
所定数の圧縮データが前記表示データメモリに格納された時に、格納された圧縮データを用いて表示手段に波形表示させる制御手段と、
を有することを特徴とする波形測定装置。
【選択図】 図１
【解決手段】外部信号により入力波形をサンプリングして作成した波形データに基づいて波形表示する波形測定装置において、
前記波形データを圧縮して圧縮データを作成する圧縮手段と、
この圧縮データを表示データメモリに格納するメモリコントローラと、
所定数の圧縮データが前記表示データメモリに格納された時に、格納された圧縮データを用いて表示手段に波形表示させる制御手段と、
を有することを特徴とする波形測定装置。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、所定の入力波形をデジタル化して記録し、表示器に表示する波形測定装置に関し、特に外部信号によるサンプリングにおける表示性能の向上に関する。
【０００２】
【従来の技術】
波形測定装置とは、入力信号の変化を表示画面上に波形で表示し、測定や観測ができるようにした装置である。このような従来の波形測定装置では、外部サンプリング信号により入力波形のサンプリングが行われるものがある。
【０００３】
この波形測定装置を図を用いて説明する。
図２は従来の波形測定装置の一例を示す構成図である。
図２において、外部サンプリングタイミングの基準になる外部サンプリングクロックは、外部サンプリング信号入力端子より、間引き回路１に入力される。
【０００４】
間引き回路１は、あらかじめ設定された周波数以上のタイミングがＡ／Ｄコンバータ３，メモリコントローラ２０に入らないように、外部サンプリングクロックの周波数が設定値を超えた場合、クロックエッジを間引くことで周波数の制限を行い、装置内部に許容周波数を超えた外部サンプリング信号が入力されることを防ぐ保護回路である。
また、外部サンプリングクロックが制限周波数以下であれば、そのままの周波数をＡ／Ｄコンバータ３、メモリコントローラ２０に出力する。
【０００５】
観測波形は、アンプ２で正規化され、Ａ／Ｄコンバータ３で、間引き回路１から出力されたサンプリング信号のサンプリングタイミングでデジタル化される。
メモリコントローラ２０は、同じサンプリングタイミングで、Ａ／Ｄコンバータ３のＡ／Ｄデータがメモリ長一杯のデータ量になるまで波形メモリ２１に書き込む。
【０００６】
ＣＰＵ（中央処理装置）２２は、Ａ／Ｄデータのデータ量がメモリ長を満たした時に、メモリコントローラ２０を介して波形メモリのＡ／Ｄデータを読み出し、表示データとなるラスターデータを作成する。描画コントローラ２３はＣＰＵ２２により制御されることにより、ラスターデータを用いて表示器２４上の表示を更新する。
【０００７】
また、この他の従来の波形測定装置では、外部からトリガ信号を入力した場合であっても高速用の部品を用いることなくジッタが補正出来るようにしたものもある（例えば、特許文献１。）。
【０００８】
【特許文献１】
実公平６−２１０２６号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
このような外部サンプリングによる波形測定では、高速のサンプリング信号が入力されるとＣＰＵの処理速度がそれに追いつかず、測定波形のリアルタイム表示では、ＣＰＵの処理速度が上限となってしまい実用的ではない。
【００１０】
また、外部サンプリングタイミングは、装置内部のクロックとは無関係で発生するため、内部処理との間で同期がとれず、高速での外部サンプリングに対応するためには、一度メモリ長を満たすまでデータをメモリに取り込み、表示すべきデータが確定してから表示を行うようにしている。
【００１１】
従って、内部サンプリングタイミング時のロールモードのようにリアルタイムで取り込んだデータを表示することは不可能であった。ここでロールモードとは、チャート紙に長時間連続して測定結果を記録する機能を表示器上で表現した表示モードである。
【００１２】
以上のことから、外部サンプリングタイミング時では、希望通りの観測が行えているかどうかについては、すべてのデータをメモリに取り込みが終わるまで確認することができず、希望どおりの設定、実験条件でなかった場合、再度測定を行わなければならず不便であるという問題があった。
【００１３】
本発明は上述した問題点を解決するためになされたものであり、外部サンプリングタイミングによる波形測定時であっても、リアルタイムに表示を行うことができる波形測定装置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】
本発明は次の通りの構成になった波形測定装置である。
【００１５】
（１） 外部信号により入力波形をサンプリングして作成した波形データに基づいて波形表示する波形測定装置において、
前記波形データを圧縮して圧縮データを作成する圧縮手段と、
この圧縮データを表示データメモリに格納するメモリコントローラと、
所定数の圧縮データが前記表示データメモリに格納された時に、格納された圧縮データを用いて表示手段に波形表示させる制御手段と、
を有することを特徴とする波形測定装置。
【００１６】
（２） 前記メモリコントローラは、前記所定数の表示データを前記表示メモリに格納した時に前記制御手段に通知することを特徴とする（１）に記載の波形測定装置。
【００１７】
（３） 前記制御手段は、前記メモリコントローラを監視し、前記所定数の表示データがメモリに格納されたことを検知することを特徴とする（１）に記載の波形測定装置。
【００１８】
（４） 前記圧縮手段の圧縮レートは、表示データ数に合うように設定されることを特徴とする（１）乃至（３）のいずれかに記載の波形測定装置。
【００１９】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の一実施例を示した構成図である。
図１において、前出の図と同様のものは同じ符号を付けてその部分の説明は省略する。
【００２０】
第１メモリコントローラ４は、間引き回路１から出力されたサンプリング信号のサンプリングタイミングで、Ａ／Ｄコンバータ３でデジタル変換された波形データを波形メモリ５に書き込むと共に、Ｐ−Ｐ圧縮器６に波形データを送る。
【００２１】
Ｐ−Ｐ圧縮器６は、表示するラスターに合うようにあらかじめ設定されたレートでＰ−Ｐ圧縮を行う。詳細には、波形データが１００００点あった場合に表示画面の表示点が５００点であれば５００／１００００の圧縮率に設定されることになる。つまり、表示画面の表示データ数に合うように波形データが圧縮される。
【００２２】
ここで、Ｐ−Ｐ圧縮とは、所定データ数の間でデータの最小値と最大値を取り出して直線で結んで表示する圧縮表示方式である。
尚、Ｐ−Ｐ圧縮器６の圧縮レートは予め複数設けられていて、波形データ数と表示画面の時間軸の設定に応じて選択されるようにしても良い。
【００２３】
圧縮された結果は、第２メモリコントローラ７に送られ、第２メモリコントローラ７により、表示データメモリ８に格納される。このとき、第２メモリコントローラ７は、ＣＰＵ９に信号を出力し、圧縮データが１つ作成されたことを知らせる。
【００２４】
ＣＰＵ９は、第２メモリコントローラ７からの知らせを受けて、第２メモリコントローラ７を介して表示データメモリ８の圧縮データを読み出し、ラスターデータを作成し、描画コントローラ１０を制御して、表示器１１上の表示ラスターを更新する。
【００２５】
つまり、Ｐ−Ｐ圧縮器６では、所定のデータ区間（データ数）ごとに１つの表示用の圧縮データを作り、このタイミングでＣＰＵ９が、圧縮データを取得してラスターデータを作成し、描画コントローラ１０に転送する。
従って、圧縮によりデータ量が削減されるため、ＣＰＵの処理速度が妨げになることなく高速サンプリングでもリアルタイム表示が可能となる。
【００２６】
尚、特許請求の範囲でいう圧縮手段は、Ｐ−Ｐ圧縮器６，制御手段はＣＰＵ９，表示手段は描画コントローラ１０および表示器１１である。
また、ラスターデータを作成するのは、ＣＰＵ９に限るものではなく、第２メモリコントローラ７で作成し、そのラスターデータを圧縮データの代わりに表示データメモリ８に格納するようにしても良い。
【００２７】
以上により、外部サンプリングタイミングで、自動的に表示データメモリ上に表示用のデータが作成されるので、外部サンプリングタイミングにおいても、リアルタイムに、ロール表示を行うことができ、外部サンプリングタイミング時でも、リアルタイムに波形を観測することができる。
【００２８】
ここで、必要以上の周波数の外部サンプリング信号が加わると、表示データメモリ上にできる圧縮データの作成間隔が短くなり、表示のための処理が間に合わなくなる場合がある。結果、ロール表示のための処理が間に合わなくなり、リアルタイムに表示できなくなる可能性がある。
【００２９】
このために、間引き回路１を挿入して間引き周波数を設定することにより、外部サンプリング信号の許容値以上の入力を防ぐと共に、ラスターデータの作成間隔が短くなるのを防いで、リアルタイム必要以上のサンプリング周波数が回路に入力されることを防ぐことができる。
【００３０】
また、本実施例では、第２メモリコントローラ７からＣＰＵ９にラスターデータの生成を知らせることとしたが、ＣＰＵ９が第２メモリコントローラ７を定期的に監視し、圧縮データができたことを知って、圧縮データを取り込んで表示コントロールしても良い。
【００３１】
具体的には、メモリコントローラが圧縮データを書き込んだ表示データメモリのアドレスを、ＣＰＵが認識することによりデータの格納数が分かるので、これをもとに圧縮データを取得することができる。
【００３２】
さらに、圧縮データが１つできたら表示を更新するとしたが、複数の圧縮データができたとき、１度に表示を更新するようにしても良い。
【００３３】
【発明の効果】
本発明によれば、以下のような効果がある。
【００３４】
請求項１乃至請求項３に記載の発明によれば、外部サンプリングタイミングで、自動的に表示データメモリ上に波形表示データが作成されるので、外部サンプリングタイミングにおいても、リアルタイムにロール表示を行うことができ、リアルタイムに波形を観測することができる。
【００３５】
請求項４に記載の発明によれば、表示データ数に合うように圧縮レートが設定されるので自動的に適切な圧縮を行うことができる。
【００３６】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示した構成図である。
【図２】従来例における波形測定装置の構成図である。
【符号の説明】
１ 間引き回路
２ アンプ
３ Ａ／Ｄコンバータ
４ 第１メモリコントローラ
５ 波形メモリ
６ Ｐ−Ｐ圧縮器
７ 第２メモリコントローラ
８ 表示データメモリ
９ ＣＰＵ
１０ 描画コントローラ
１１ 表示器
【発明の属する技術分野】
本発明は、所定の入力波形をデジタル化して記録し、表示器に表示する波形測定装置に関し、特に外部信号によるサンプリングにおける表示性能の向上に関する。
【０００２】
【従来の技術】
波形測定装置とは、入力信号の変化を表示画面上に波形で表示し、測定や観測ができるようにした装置である。このような従来の波形測定装置では、外部サンプリング信号により入力波形のサンプリングが行われるものがある。
【０００３】
この波形測定装置を図を用いて説明する。
図２は従来の波形測定装置の一例を示す構成図である。
図２において、外部サンプリングタイミングの基準になる外部サンプリングクロックは、外部サンプリング信号入力端子より、間引き回路１に入力される。
【０００４】
間引き回路１は、あらかじめ設定された周波数以上のタイミングがＡ／Ｄコンバータ３，メモリコントローラ２０に入らないように、外部サンプリングクロックの周波数が設定値を超えた場合、クロックエッジを間引くことで周波数の制限を行い、装置内部に許容周波数を超えた外部サンプリング信号が入力されることを防ぐ保護回路である。
また、外部サンプリングクロックが制限周波数以下であれば、そのままの周波数をＡ／Ｄコンバータ３、メモリコントローラ２０に出力する。
【０００５】
観測波形は、アンプ２で正規化され、Ａ／Ｄコンバータ３で、間引き回路１から出力されたサンプリング信号のサンプリングタイミングでデジタル化される。
メモリコントローラ２０は、同じサンプリングタイミングで、Ａ／Ｄコンバータ３のＡ／Ｄデータがメモリ長一杯のデータ量になるまで波形メモリ２１に書き込む。
【０００６】
ＣＰＵ（中央処理装置）２２は、Ａ／Ｄデータのデータ量がメモリ長を満たした時に、メモリコントローラ２０を介して波形メモリのＡ／Ｄデータを読み出し、表示データとなるラスターデータを作成する。描画コントローラ２３はＣＰＵ２２により制御されることにより、ラスターデータを用いて表示器２４上の表示を更新する。
【０００７】
また、この他の従来の波形測定装置では、外部からトリガ信号を入力した場合であっても高速用の部品を用いることなくジッタが補正出来るようにしたものもある（例えば、特許文献１。）。
【０００８】
【特許文献１】
実公平６−２１０２６号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
このような外部サンプリングによる波形測定では、高速のサンプリング信号が入力されるとＣＰＵの処理速度がそれに追いつかず、測定波形のリアルタイム表示では、ＣＰＵの処理速度が上限となってしまい実用的ではない。
【００１０】
また、外部サンプリングタイミングは、装置内部のクロックとは無関係で発生するため、内部処理との間で同期がとれず、高速での外部サンプリングに対応するためには、一度メモリ長を満たすまでデータをメモリに取り込み、表示すべきデータが確定してから表示を行うようにしている。
【００１１】
従って、内部サンプリングタイミング時のロールモードのようにリアルタイムで取り込んだデータを表示することは不可能であった。ここでロールモードとは、チャート紙に長時間連続して測定結果を記録する機能を表示器上で表現した表示モードである。
【００１２】
以上のことから、外部サンプリングタイミング時では、希望通りの観測が行えているかどうかについては、すべてのデータをメモリに取り込みが終わるまで確認することができず、希望どおりの設定、実験条件でなかった場合、再度測定を行わなければならず不便であるという問題があった。
【００１３】
本発明は上述した問題点を解決するためになされたものであり、外部サンプリングタイミングによる波形測定時であっても、リアルタイムに表示を行うことができる波形測定装置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】
本発明は次の通りの構成になった波形測定装置である。
【００１５】
（１） 外部信号により入力波形をサンプリングして作成した波形データに基づいて波形表示する波形測定装置において、
前記波形データを圧縮して圧縮データを作成する圧縮手段と、
この圧縮データを表示データメモリに格納するメモリコントローラと、
所定数の圧縮データが前記表示データメモリに格納された時に、格納された圧縮データを用いて表示手段に波形表示させる制御手段と、
を有することを特徴とする波形測定装置。
【００１６】
（２） 前記メモリコントローラは、前記所定数の表示データを前記表示メモリに格納した時に前記制御手段に通知することを特徴とする（１）に記載の波形測定装置。
【００１７】
（３） 前記制御手段は、前記メモリコントローラを監視し、前記所定数の表示データがメモリに格納されたことを検知することを特徴とする（１）に記載の波形測定装置。
【００１８】
（４） 前記圧縮手段の圧縮レートは、表示データ数に合うように設定されることを特徴とする（１）乃至（３）のいずれかに記載の波形測定装置。
【００１９】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の一実施例を示した構成図である。
図１において、前出の図と同様のものは同じ符号を付けてその部分の説明は省略する。
【００２０】
第１メモリコントローラ４は、間引き回路１から出力されたサンプリング信号のサンプリングタイミングで、Ａ／Ｄコンバータ３でデジタル変換された波形データを波形メモリ５に書き込むと共に、Ｐ−Ｐ圧縮器６に波形データを送る。
【００２１】
Ｐ−Ｐ圧縮器６は、表示するラスターに合うようにあらかじめ設定されたレートでＰ−Ｐ圧縮を行う。詳細には、波形データが１００００点あった場合に表示画面の表示点が５００点であれば５００／１００００の圧縮率に設定されることになる。つまり、表示画面の表示データ数に合うように波形データが圧縮される。
【００２２】
ここで、Ｐ−Ｐ圧縮とは、所定データ数の間でデータの最小値と最大値を取り出して直線で結んで表示する圧縮表示方式である。
尚、Ｐ−Ｐ圧縮器６の圧縮レートは予め複数設けられていて、波形データ数と表示画面の時間軸の設定に応じて選択されるようにしても良い。
【００２３】
圧縮された結果は、第２メモリコントローラ７に送られ、第２メモリコントローラ７により、表示データメモリ８に格納される。このとき、第２メモリコントローラ７は、ＣＰＵ９に信号を出力し、圧縮データが１つ作成されたことを知らせる。
【００２４】
ＣＰＵ９は、第２メモリコントローラ７からの知らせを受けて、第２メモリコントローラ７を介して表示データメモリ８の圧縮データを読み出し、ラスターデータを作成し、描画コントローラ１０を制御して、表示器１１上の表示ラスターを更新する。
【００２５】
つまり、Ｐ−Ｐ圧縮器６では、所定のデータ区間（データ数）ごとに１つの表示用の圧縮データを作り、このタイミングでＣＰＵ９が、圧縮データを取得してラスターデータを作成し、描画コントローラ１０に転送する。
従って、圧縮によりデータ量が削減されるため、ＣＰＵの処理速度が妨げになることなく高速サンプリングでもリアルタイム表示が可能となる。
【００２６】
尚、特許請求の範囲でいう圧縮手段は、Ｐ−Ｐ圧縮器６，制御手段はＣＰＵ９，表示手段は描画コントローラ１０および表示器１１である。
また、ラスターデータを作成するのは、ＣＰＵ９に限るものではなく、第２メモリコントローラ７で作成し、そのラスターデータを圧縮データの代わりに表示データメモリ８に格納するようにしても良い。
【００２７】
以上により、外部サンプリングタイミングで、自動的に表示データメモリ上に表示用のデータが作成されるので、外部サンプリングタイミングにおいても、リアルタイムに、ロール表示を行うことができ、外部サンプリングタイミング時でも、リアルタイムに波形を観測することができる。
【００２８】
ここで、必要以上の周波数の外部サンプリング信号が加わると、表示データメモリ上にできる圧縮データの作成間隔が短くなり、表示のための処理が間に合わなくなる場合がある。結果、ロール表示のための処理が間に合わなくなり、リアルタイムに表示できなくなる可能性がある。
【００２９】
このために、間引き回路１を挿入して間引き周波数を設定することにより、外部サンプリング信号の許容値以上の入力を防ぐと共に、ラスターデータの作成間隔が短くなるのを防いで、リアルタイム必要以上のサンプリング周波数が回路に入力されることを防ぐことができる。
【００３０】
また、本実施例では、第２メモリコントローラ７からＣＰＵ９にラスターデータの生成を知らせることとしたが、ＣＰＵ９が第２メモリコントローラ７を定期的に監視し、圧縮データができたことを知って、圧縮データを取り込んで表示コントロールしても良い。
【００３１】
具体的には、メモリコントローラが圧縮データを書き込んだ表示データメモリのアドレスを、ＣＰＵが認識することによりデータの格納数が分かるので、これをもとに圧縮データを取得することができる。
【００３２】
さらに、圧縮データが１つできたら表示を更新するとしたが、複数の圧縮データができたとき、１度に表示を更新するようにしても良い。
【００３３】
【発明の効果】
本発明によれば、以下のような効果がある。
【００３４】
請求項１乃至請求項３に記載の発明によれば、外部サンプリングタイミングで、自動的に表示データメモリ上に波形表示データが作成されるので、外部サンプリングタイミングにおいても、リアルタイムにロール表示を行うことができ、リアルタイムに波形を観測することができる。
【００３５】
請求項４に記載の発明によれば、表示データ数に合うように圧縮レートが設定されるので自動的に適切な圧縮を行うことができる。
【００３６】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示した構成図である。
【図２】従来例における波形測定装置の構成図である。
【符号の説明】
１ 間引き回路
２ アンプ
３ Ａ／Ｄコンバータ
４ 第１メモリコントローラ
５ 波形メモリ
６ Ｐ−Ｐ圧縮器
７ 第２メモリコントローラ
８ 表示データメモリ
９ ＣＰＵ
１０ 描画コントローラ
１１ 表示器
Claims (4)
- 外部信号により入力波形をサンプリングして作成した波形データに基づいて波形表示する波形測定装置において、
前記波形データを圧縮して圧縮データを作成する圧縮手段と、
この圧縮データを表示データメモリに格納するメモリコントローラと、
所定数の圧縮データが前記表示データメモリに格納された時に、格納された圧縮データを用いて表示手段に波形表示させる制御手段と、
を有することを特徴とする波形測定装置。 - 前記メモリコントローラは、前記所定数の圧縮データを前記表示メモリに格納した時に前記制御手段に通知することを特徴とする請求項１に記載の波形測定装置。
- 前記制御手段は、前記メモリコントローラを監視し、前記所定数の表示データがメモリに格納されたことを検知することを特徴とする請求項１に記載の波形測定装置。
- 前記圧縮手段の圧縮レートは、表示データ数に合うように設定されることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の波形測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003162007A JP2004361310A (ja) | 2003-06-06 | 2003-06-06 | 波形測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003162007A JP2004361310A (ja) | 2003-06-06 | 2003-06-06 | 波形測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004361310A true JP2004361310A (ja) | 2004-12-24 |
Family
ID=34054273
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003162007A Pending JP2004361310A (ja) | 2003-06-06 | 2003-06-06 | 波形測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2004361310A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006089192A3 (en) * | 2005-02-18 | 2006-10-12 | Canon Us Life Sciences Inc | Devices and methods for identifying genomic dna of organisms |
| US7547514B2 (en) | 2004-07-28 | 2009-06-16 | Canon U.S. Life Sciences, Inc. | Methods for monitoring genomic DNA of organisms |
| WO2014055511A1 (en) * | 2012-10-04 | 2014-04-10 | Samplify Systems, Inc. | Data compression profiler for configuration of compression |
| JP7467215B2 (ja) | 2020-04-22 | 2024-04-15 | 横河電機株式会社 | 波形測定器、及び波形表示方法 |
-
2003
- 2003-06-06 JP JP2003162007A patent/JP2004361310A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7547514B2 (en) | 2004-07-28 | 2009-06-16 | Canon U.S. Life Sciences, Inc. | Methods for monitoring genomic DNA of organisms |
| WO2006089192A3 (en) * | 2005-02-18 | 2006-10-12 | Canon Us Life Sciences Inc | Devices and methods for identifying genomic dna of organisms |
| US7604938B2 (en) | 2005-02-18 | 2009-10-20 | Canon U.S. Life Sciences, Inc. | Devices and methods for monitoring genomic DNA of organisms |
| US8841093B2 (en) | 2005-02-18 | 2014-09-23 | Canon U.S. Life Sciences, Inc. | Devices and methods for monitoring genomic DNA of organisms |
| WO2014055511A1 (en) * | 2012-10-04 | 2014-04-10 | Samplify Systems, Inc. | Data compression profiler for configuration of compression |
| US9118345B2 (en) | 2012-10-04 | 2015-08-25 | Altera Corporation | Data compression profiler for configuration of compression |
| JP7467215B2 (ja) | 2020-04-22 | 2024-04-15 | 横河電機株式会社 | 波形測定器、及び波形表示方法 |
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