JP2009250607A - Apparatus and method for waveform display - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、測定により得た波形データを記憶手段に記録してゆき、再生表示時には記憶手段から波形データを読み出して画面に表示する波形表示装置に関するものである。 The present invention relates to a waveform display device that records waveform data obtained by measurement in a storage means, reads out the waveform data from the storage means during reproduction display, and displays the waveform data on a screen.
波形表示装置は、温度、圧力、歪み抵抗値等の各種の物理量をそれぞれの用途に適した変換手段により電気信号に変換し、これらの電気信号の変化を表示画面上に波形で表示し、物理量の変化を観測・測定できるようにした装置である。 The waveform display device converts various physical quantities such as temperature, pressure, strain resistance value, etc. into electrical signals by conversion means suitable for each application, and displays changes in these electrical signals as waveforms on the display screen. It is a device that can observe and measure the change of.
近年、デジタルオシロスコープ等の波形表示装置は、測定データの大容量化、サンプリング周波数の高速化により、A/D変換後の波形データは長大なものになってきている。これらの長大な波形データを表示器上に表示する表示器の横軸方向の表示分解能は500点あるいは1000点程度と非常に荒いので、その全てのサンプリング点をドット表示することはできない。したがって、全体波形表示では、図4に示すように、測定データDmのある区間を取り出し、その区間毎の最大値Dmaxおよび最小値Dminを求めて、時間軸上の同一位置で最大値と最小値の2点間にドットを垂直方向に並べることで波形を描画する。このような最大値/最小値のデータのペアをPPデータ(圧縮データともいう)と呼ぶ。 In recent years, waveform data such as a digital oscilloscope has a long waveform data after A / D conversion due to an increase in the volume of measurement data and an increase in sampling frequency. The display resolution in the horizontal axis direction of the display that displays these long waveform data on the display is very rough, about 500 points or 1000 points, so that all the sampling points cannot be displayed in dots. Therefore, in the overall waveform display, as shown in FIG. 4, a certain section of the measurement data Dm is taken out, the maximum value Dmax and the minimum value Dmin are obtained for each section, and the maximum value and minimum value are obtained at the same position on the time axis. A waveform is drawn by arranging dots between the two points in the vertical direction. Such a maximum / minimum value pair is called PP data (also referred to as compressed data).
図5はこのような従来の波形表示装置の一例を示す構成ブロック図である。 FIG. 5 is a configuration block diagram showing an example of such a conventional waveform display device.
A/D変換器1は測定信号を入力しディジタルデータに変換する。圧縮回路2はA/D変換器1からのディジタルデータからPPデータを抽出する。アクイジションメモリ3はA/D変換器1からのディジタルデータおよび圧縮回路2からのPPデータを格納する。
波形ファイル記憶手段4は、例えばHDD(ハードディスク)で構成され、アクイジションメモリ3からの測定データDm及びPPデータDcからなる波形データを保存する。波形表示制御部5は、波形表示操作信号に応じて、波形ファイル記憶手段4から測定データDmまたはPPデータDcを読み出し、波形表示部6で波形表示する。
The A / D converter 1 inputs a measurement signal and converts it into digital data. The
The waveform file storage means 4 is composed of, for example, an HDD (hard disk), and stores waveform data consisting of measurement data Dm and PP data Dc from the
図5の従来装置の動作を次に説明する。入力されたアナログ信号の被測定波形は、A/D変換器1でデジタル信号に変換され、続いて圧縮回路2でPPデータDcが抽出され、共に波形データとして測定中にアクイジションメモリ3に記録される。これらの波形データは、測定終了後ファイル記録のタイミングでアクイジションメモリ3から読み出され、波形ファイル記憶手段4のファイルに書き込まれる。この結果、波形ファイル記憶手段4の波形ファイルにはA/D変換後の測定データDmとPPデータDcの両方が格納される。波形表示操作信号により全体波形表示が選択されたときは、波形表示制御部5により波形ファイル記憶手段4からPPデータDcが読み出され、波形表示部6で前述のように高速波形表示される。一方、波形表示操作信号により、表示された波形のある1点の測定値の表示や、全体波形のある範囲を拡大した表示が選択された時は、波形表示制御部5により波形ファイル記憶手段4からA/D変換後の測定データDmが読み出され、波形表示部6で波形表示される。
The operation of the conventional apparatus shown in FIG. The input measured waveform of the analog signal is converted into a digital signal by the A /
しかし、入力波形を長時間途切れることなく、ある一定時間ごとに波形ファイル記憶手段4の記録ファイルを変更しながらファイルに記録し続けたいという要望がユーザから出てきた。従来のように測定終了後に波形データをファイルに記録する方式では、アクイジションメモリ3の容量に限りがあるので、長時間記録し続けることはできない。そこで、波形データを、測定中リアルタイムに、波形ファイル記憶手段4の波形ファイルに書き込むことになった。ところが、これと同時にPPデータを波形ファイルに付加しようとすると、付加処理の間は測定中の測定データを波形ファイルに書き込めないのでアクイジションメモリ3がオーバンランしてしまう。このため、これまではPPデータを波形ファイルに付加することができなかった。
However, there has been a demand from the user to continue recording in the file while changing the recording file of the waveform file storage means 4 at certain intervals without interrupting the input waveform for a long time. In the conventional method of recording waveform data in a file after the measurement is completed, since the capacity of the
図6は波形表示装置の第2の従来例で、PPデータが付加されていない波形ファイルから全体波形表示を行うものを示す構成ブロック図である。図5と同じ部分は同一の記号を付して重複する説明は省略する。 FIG. 6 is a block diagram showing a second conventional example of a waveform display device for displaying an entire waveform from a waveform file to which no PP data is added. The same parts as those in FIG.
アクイジションメモリ13はA/D変換器1からのディジタルデータを格納する。波形ファイル記憶手段14は、アクイジションメモリ13からの測定データDmを保存する。波形表示制御部15は、波形ファイル記憶手段14から測定データDmを読み出し、圧縮処理部4に送る。圧縮処理部4は、波形表示操作信号により全体波形表示が選択されたときは、測定データDmを圧縮処理する。
The acquisition memory 13 stores digital data from the A /
図6の従来装置の動作を次に説明する。入力されたアナログ信号の被測定波形は、A/D変換器1でデジタル信号に変換され、波形データとして測定中にアクイジションメモリ3に記録される。これらの波形データは、測定中リアルタイムにアクイジションメモリ3から読み出され、波形ファイル記憶手段14のファイルに書き込まれる。
波形ファイル記憶手段14の測定データDmは波形表示制御部15により読み出され、波形表示操作信号により全体波形表示が選択されたときは、測定データDmは圧縮処理部4により圧縮処理された後、PPデータDcとして波形表示部6に送られ、前述のように高速波形表示される。波形表示操作信号により、表示された波形のある1点の測定値の表示や、全体波形のある範囲を拡大した表示が選択されたときは、波形ファイル記憶手段14の測定データDmがそのまま波形表示部6に送られる。
Next, the operation of the conventional apparatus shown in FIG. 6 will be described. The input measured waveform of the analog signal is converted into a digital signal by the A /
The measurement data Dm in the waveform file storage means 14 is read by the waveform
波形表示装置に関連する先行技術文献としては次のようなものがある。 Prior art documents related to the waveform display device include the following.
しかし、図6の従来装置では、以下のような問題点がある。 However, the conventional apparatus of FIG. 6 has the following problems.
すなわち、大容量のデータをハードディスク(波形ファイル記憶手段14)から読出すため、波形表示までに毎回膨大な時間がかかる。 That is, since a large amount of data is read from the hard disk (waveform file storage means 14), it takes an enormous amount of time every time before the waveform is displayed.
また、全体波形表示の場合には、大容量のデータを圧縮する必要があるので、毎回さらに膨大な時間がかかる。 In the case of the entire waveform display, since it is necessary to compress a large amount of data, it takes much more time each time.
本発明はこのような課題を解決しようとするもので、長大な測定データの全体波形表示に要する波形表示時間を短縮することのできる波形表示装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a waveform display device that can shorten the waveform display time required to display the entire waveform of long measurement data.
このような課題を達成するために、本発明のうち請求項1記載の発明は、
記憶手段から読み出された測定データを圧縮処理後、波形表示する波形表示装置において、
前記測定データを圧縮処理するとともに圧縮データを前記記憶手段に書き込む圧縮処理部と、
この圧縮処理部または前記記憶手段から出力される圧縮データを表示部に出力する波形表示制御部と
を備えたことを特徴とする。
In order to achieve such a problem, the invention according to
In the waveform display device for displaying the waveform after compressing the measurement data read from the storage means,
A compression processing unit that compresses the measurement data and writes the compressed data to the storage unit;
And a waveform display control unit for outputting compressed data output from the compression processing unit or the storage means to a display unit.
請求項2記載の発明は、
請求項1記載の波形表示装置において、
前記波形表示制御部は、前記記憶手段に圧縮データが保持されているときは前記記憶手段から前記圧縮データを読み出すことを特徴とする。
The invention according to
The waveform display device according to
The waveform display control unit reads the compressed data from the storage means when the compressed data is held in the storage means.
請求項3記載の発明は、
請求項1または2記載の波形表示装置において、
測定データの読み出し、圧縮処理および圧縮データの書き込みを並列処理することを特徴とする。
The invention described in
The waveform display device according to
The measurement data is read, compressed, and compressed data is written in parallel.
請求項4記載の発明は、
請求項1乃至3のいずれかに記載の波形表示装置において、
前記圧縮処理部は前記圧縮処理に代えて最大最小値抽出処理を行うことを特徴とする。
The invention according to
In the waveform display device according to any one of
The compression processing unit performs maximum / minimum value extraction processing instead of the compression processing.
請求項5記載の発明は、
記憶手段から読み出された測定データを圧縮処理後、波形表示する波形表示方法において、
前記測定データを圧縮処理するとともに圧縮データを前記記憶手段に書き込むステップと、
前記圧縮データまたは前記記憶手段から読み出される圧縮データを表示部に出力するステップと
を備えたことを特徴とする。
The invention according to claim 5
In the waveform display method for displaying the waveform after compressing the measurement data read from the storage means,
Compressing the measurement data and writing the compressed data to the storage means;
And a step of outputting the compressed data or the compressed data read from the storage means to a display unit.
請求項6記載の発明は、
請求項5記載の波形表示方法において、
前記記憶手段に前記圧縮データが保持されているとき、前記記憶手段から前記圧縮データを読み出すことを特徴とする。
The invention described in
The waveform display method according to claim 5, wherein
When the compressed data is held in the storage means, the compressed data is read from the storage means.
請求項7記載の発明は、
請求項5または6記載の波形表示方法において、
測定データの読み出し、圧縮処理および圧縮データの書き込みのステップを並列処理することを特徴とする。
The invention described in claim 7
The waveform display method according to
The measurement data reading, compression processing, and compressed data writing steps are performed in parallel.
請求項8記載の発明は、
請求項5乃至7のいずれかに記載の波形表示方法において、
前記圧縮処理に代えて最大最小値抽出処理を行うことを特徴とする。
The invention described in claim 8
The waveform display method according to any one of claims 5 to 7,
Instead of the compression process, a maximum / minimum value extraction process is performed.
以上説明したことから明らかなように、本発明によれば、記憶手段から読み出された測定データを圧縮処理後、波形表示する波形表示装置において、前記測定データを圧縮処理するとともに圧縮データを前記記憶手段に書き込む圧縮処理部と、この圧縮処理部または前記記憶手段から出力される圧縮データを表示部に出力する波形表示制御部とを備えたことにより、長大な波形データの全体波形表示に要する波形表示時間を短縮することのできる波形表示装置を提供することができる。 As is apparent from the above description, according to the present invention, in the waveform display device that displays the waveform after compressing the measurement data read from the storage means, the measurement data is compressed and the compressed data is By including a compression processing unit to be written in the storage unit and a waveform display control unit for outputting the compression data output from the compression processing unit or the storage unit to the display unit, it is necessary to display an entire waveform of long waveform data. A waveform display device capable of shortening the waveform display time can be provided.
以下本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は本発明の実施の形態に係る波形表示装置の一実施例を示す構成ブロック図である。図6と同じ部分は同一の記号を付して重複する説明は省略する。波形ファイル記憶手段24は、アクイジションメモリ13からの測定データDmを保存する領域と、この測定データDmと対応するPPデータDcを保存する領域とを有する。波形表示制御部25は、波形表示操作信号に応じて波形ファイル記憶手段24から測定データDmまたはPPデータDcを読み出す。圧縮処理部4は、波形表示操作信号により全体波形表示が選択されたときは、波形表示制御部25から送られる測定データDmを圧縮処理し、PPデータDcを波形ファイル記憶手段24のPPデータ保存領域に書き込む。波形表示部6は、波形表示制御部25の制御によって、圧縮処理部4または波形ファイル記憶手段24から出力される圧縮データもしくは波形ファイル記憶手段24から読み出される測定データDmを画面表示する。
FIG. 1 is a configuration block diagram showing an example of a waveform display device according to an embodiment of the present invention. The same parts as those in FIG. 6 are denoted by the same symbols, and redundant description is omitted. The waveform file storage means 24 has an area for storing the measurement data Dm from the acquisition memory 13 and an area for storing the PP data Dc corresponding to the measurement data Dm. The waveform
図2は図1の装置の動作を示すフローチャートである。ユーザがキーボードや画面に表示された入力キーなどからの波形表示操作により全体波形表示を選択すると、図1の波形表示操作信号が発生し、波形表示制御部25により波形ファイル記憶手段24におけるPPデータDcの有無がチェックされる(ステップS1)。PPデータDcが波形ファイル記憶手段24に保持されていないときは、波形表示制御部25により波形ファイル記憶手段24の波形ファイルから波形表示操作によって指定される所定範囲の測定データDmが読出され、圧縮処理部4に転送される(ステップS2)。圧縮処理部4において、測定データDmは圧縮率に基づいて圧縮され、圧縮データが作成される(ステップS3)。その圧縮データは、波形ファイル記憶手段24にPPデータDcとして書き込まれ、測定データDmと対応させて波形ファイルに付加される(ステップS4)とともに、その圧縮データで波形表示部6により波形表示される(ステップS5)。図1の信号表示(矢印)は以上の状態を示している。
FIG. 2 is a flowchart showing the operation of the apparatus of FIG. When the user selects the entire waveform display by a waveform display operation from the keyboard or an input key displayed on the screen, the waveform display operation signal in FIG. 1 is generated, and the waveform
既にPPデータDcが付加された部分については、PPデータDcが存在するので(ステップS1)、波形表示操作に応じて波形表示制御部25により波形ファイル記憶手段24の波形ファイルからPPデータDcが読出されて波形表示部6に転送され、高速表示が行われる(ステップS6)。
Since the PP data Dc exists for the part to which the PP data Dc has already been added (step S1), the PP data Dc is read from the waveform file in the waveform file storage means 24 by the waveform
ユーザが波形表示操作により、表示された波形のある1点の測定値の表示や、全体波形のある範囲を拡大した表示を選択したときは、波形表示制御部25により波形ファイル記憶手段24の波形ファイルから測定データDmが読出されて波形表示部6に転送され、詳細な表示が行われる(フローチャートは省略)。
When the user selects the display of the measured value of one point of the displayed waveform or the display in which the entire waveform is expanded by the waveform display operation, the waveform
上記で、測定データの読み出し(ステップS2)から圧縮データの書き込み(ステップS4)までの処理工程は波形ファイル記憶手段24の波形ファイルに圧縮データを付加する圧縮データ付加操作7を構成する(点線のブロック)。 The processing steps from reading the measurement data (step S2) to writing the compressed data (step S4) constitute the compressed data adding operation 7 for adding the compressed data to the waveform file in the waveform file storage means 24 (dotted line). block).
実際に下記仕様のPCに適用したところ、従来の装置では、2Gバイトの測定データの全体波形表示に8分程度を要していたが、上記の装置では、PPデータがファイルに付加されている場合には1〜2秒程度で処理することができた。
OS: Windows(登録商標) XP
CPU: Pentium(登録商標)4 3.20GHz
メモリ: 1.00GB RAM
When actually applied to a PC having the following specifications, the conventional apparatus required about 8 minutes to display the entire waveform of 2 Gbytes of measured data. In the above apparatus, PP data is added to the file. In some cases, it could be processed in about 1-2 seconds.
OS: Windows (registered trademark) XP
CPU: Pentium (registered trademark) 4 3.20 GHz
Memory: 1.00GB RAM
以上から明らかなように、上記のような構成の波形表示装置によれば、ユーザが波形表示操作を実施した時に、波形ファイルにPPデータを付加することにより、長大な波形データの全体波形表示に要する波形表示時間を大幅に短縮することができる。 As can be seen from the above, according to the waveform display device having the above-described configuration, when the user performs a waveform display operation, PP data is added to the waveform file, so that the entire waveform display of long waveform data can be achieved. The required waveform display time can be greatly reduced.
また、ユーザが波形表示操作を実施した時に、ユーザが意識することなくPPデータを付加することができるので、物理量の変化を観測・測定する場合などのように、同一波形を何度も確認することが多いような状況で大きな効果を発揮する。 Also, when the user performs a waveform display operation, PP data can be added without the user being aware of it, so that the same waveform is repeatedly checked, such as when observing and measuring changes in physical quantities. It is very effective in situations where there are many cases.
図3は図1の波形表示装置の変形例を示す動作説明図で、図2の圧縮データ付加操作7を並列処理したものを示すフローチャートである。 FIG. 3 is an operation explanatory view showing a modification of the waveform display device of FIG. 1, and is a flowchart showing the parallel processing of the compressed data adding operation 7 of FIG.
圧縮データ付加操作7が開始すると、波形ファイル記憶手段24の波形ファイルから測定データを読出すスレッドと、圧縮データを作成しファイルに書き込むスレッドが立ち上がる。(スレッド:プロセス(タスク)を時分割処理するために、MPUを割り当てる単位)
When the compressed data adding operation 7 is started, a thread for reading measurement data from the waveform file in the waveform
波形表示制御部25により波形ファイルから測定データを読出すスレッドの動作を以下に示す:
波形ファイル記憶手段24から測定データが読み出され(ステップS11)、一時メモリ(図示せず)に測定データが書き込まれる(ステップS12)。必要な範囲の測定データが全て読み出されたかどうかがチェックされ(ステップS13)、全て読み出されていない場合はステップS11に戻り、全て読み出されている場合は終了フラグが立てられる(ステップS14)。
The operation of the thread for reading the measurement data from the waveform file by the waveform
Measurement data is read from the waveform file storage means 24 (step S11), and the measurement data is written to a temporary memory (not shown) (step S12). It is checked whether or not all measurement data in the necessary range has been read (step S13). If not all have been read, the process returns to step S11. If all have been read, an end flag is set (step S14). ).
圧縮データを作成しファイルに書き込むスレッドの動作を以下に示す:
波形表示制御部25により一時メモリから測定データが読み出され(ステップS21)、圧縮処理部4により圧縮処理が施される(ステップS22)。圧縮処理部4からの圧縮データは波形ファイル記憶手段24にPPデータDcとして書き込まれる(ステップS23)。次に一時メモリにデータがないかどうかがチェックされ(ステップS24)、データがある場合はステップS21に戻る。一時メモリにデータがない場合は、終了フラグが立っているかどうかがチェックされ(ステップS25)、終了フラグが立っていない場合は所定時間待機し(ステップS26)、再度ステップS24以降が繰り返される。終了フラグが立っている場合は終了する。
The operation of the thread that creates the compressed data and writes it to the file is shown below:
Measurement data is read from the temporary memory by the waveform display control unit 25 (step S21), and compression processing is performed by the compression processing unit 4 (step S22). The compressed data from the
上記のような構成の波形表示装置によれば、ファイルから測定データを読込む工程と圧縮データを作成しファイルに書き込む工程とが図2のように直列でなく、並行して処理されるので、さらに高速化することができる。 According to the waveform display device configured as described above, the process of reading measurement data from a file and the process of creating compressed data and writing it to a file are processed in parallel, not in series as shown in FIG. Furthermore, the speed can be increased.
なお、上記の実施例や変形例では圧縮処理を行う場合を示したが、これに限られず、測定データからメジャー値(Max・Min値)を求める最大最小値抽出処理などに対しても同様に適用することができる。 In the above-described embodiments and modifications, the case where the compression process is performed is shown. However, the present invention is not limited to this, and the same applies to the maximum / minimum value extraction process for obtaining the measure value (Max / Min value) from the measurement data. Can be applied.
また、図1では1チャネル分の波形表示装置を図示しているが、複数の被測定波形を同時に測定するため複数チャネル分設けてもよい。 Although FIG. 1 shows a waveform display device for one channel, a plurality of channels may be provided to measure a plurality of measured waveforms simultaneously.
また、ファイルから測定データを読込む工程と圧縮データを作成しファイルに書き込む工程とを並列処理する場合の構成は、図3に限られない。例えば、ファイルから測定データを読込む工程と圧縮データを作成する工程とファイルに書き込む工程とを全て並列処理してもよい。 Further, the configuration in which the process of reading the measurement data from the file and the process of creating the compressed data and writing it to the file are not limited to FIG. For example, the process of reading measurement data from a file, the process of creating compressed data, and the process of writing to a file may all be performed in parallel.
また、波形表示操作信号により、圧縮データによる全体波形表示と、その一部を拡大した測定データによる表示とを画面上で相互に関連付けて表示してもよい。 Further, the entire waveform display by the compressed data and the display by the measurement data obtained by enlarging a part thereof may be displayed in association with each other on the screen by the waveform display operation signal.
4 圧縮処理部
6 波形表示部
24 記憶手段
25 波形表示制御部
4
Claims (8)
前記測定データを圧縮処理するとともに圧縮データを前記記憶手段に書き込む圧縮処理部と、
この圧縮処理部または前記記憶手段から出力される圧縮データを表示部に出力する波形表示制御部と
を備えたことを特徴とする波形表示装置。 In the waveform display device for displaying the waveform after compressing the measurement data read from the storage means,
A compression processing unit that compresses the measurement data and writes the compressed data to the storage unit;
A waveform display device comprising: the compression processing unit or a waveform display control unit that outputs compressed data output from the storage unit to a display unit.
前記測定データを圧縮処理するとともに圧縮データを前記記憶手段に書き込むステップと、
前記圧縮データまたは前記記憶手段から読み出される圧縮データを表示部に出力するステップと
を備えたことを特徴とする波形表示方法。 In the waveform display method for displaying the waveform after compressing the measurement data read from the storage means,
Compressing the measurement data and writing the compressed data to the storage means;
And a step of outputting the compressed data or the compressed data read from the storage means to a display unit.
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