JP3200892B2 - カウンタ - Google Patents

カウンタ

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JP3200892B2
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恵三 新免
雄二 山口
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Yokogawa Electric Corp
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  • Measurement Of Unknown Time Intervals (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、時間差の計測を行うカ
ウンタに関し、詳しくは2信号間の時間差測定時に、信
号路上にあるディレイ要素をスイープさせて測定するこ
とが可能になったカウンタに関する。
【0002】
【従来の技術】従来は、2個の端子からの信号における
各々パルス間でなんらかの時間特性を表すような複数の
パルスを観測し、解析したい場合、以下のような方法を
とっていた。図5に解析システム、図4に解析される被
測定対象のタイムチャートを示す。図5において、1は
周波数、周期、時間差(いわゆるタイムインターバル)
が測定可能なカウンタである。11は測定手段で、入力
端子aと入力端子b(いずれも図示せず)からの信号を
とりこみ時間差測定を行う。12は遅れ時間設定手段
で、前記信号間の遅れ時間いわゆるタイムインターバル
ディレイを設定し、測定手段11に出力する。13は統
計演算手段で、測定手段11から入力した信号の統計演
算処理をする。14は表示手段で、統計演算手段13か
らのデータもしくはメモリ15からのデータを表示する
ものである。この表示手段14は、具体的にはCRTも
しくは7セグメントLED、あるいは液晶ディスプレイ
等といったものである。15は測定手段12からの測定
された生データまたは統計演算手段13からの統計デー
タを格納するメモリでRAMで実現する。2はコンピュ
ータで、GPIBケーブル30を介してカウンタ1を制
御する。
【0003】このような構成における2信号間の時間差
をカウンタ1を用いて測定する場合のプロセスを図3の
フローチャート(ステップ1〜5)と、その時の入力信
号と設定時間の関係のタイムチャートを図4を用いて説
明する。先ず最初の測定の流れを説明する。 (1) コンピュータ2等の指令により遅れ時間差設定手段
12で、入力信号aに対する入力信号bの遅れ時間すな
わちタイムインターバルディレイt1(このようなシ
テムでは非常に微小な時間を計測できる。このため時間
t1遅れて入力信号bの立ち上がり時間を解析すること
によりよりよい精度の時間幅計測を行っている)を設定
する。これはステップ1である。ここでは、一回の測定
に対し入力信号aは一回のパルス、入力信号bは複数回
のパルスで、このうち入力信号aのパルスに対してある
時間の入力信号bのパルスを測定するものである。 (2) 測定手段11により時間差T1(パルスPaの立ち上
がりからパルスPb1の立ち上がりまでの時間)を測定す
る。これはステップ2である。 (3) この測定値は統計演算手段13で統計演算されメモ
リ15に格納される。これはステップ3である。 (4) この際、必要に応じて表示手段14に表示する。こ
れはステップ4に該当する。(5)次に入力信号b(被測
定対象の信号)のパルスがあるかどうかを判断する。こ
れはステップ5に該当する。次に測定すべきパルスがく
るのであれば、ステップ1に戻りタイムインターバルデ
ィレイをt2にし、ステップ2に示すように時間差T2
(パルスPaの立ち上がりからパルスPb2の立ち上がり
までの時間)を測定する。以ステップ3〜5の動作を
繰り返す。以後同様にタイムインターバルディレイをt
3に設定し、時間差T3(パルスPaの立ち上がりから
パルスPb3の立ち上がりまでの時間)を測定する。
【0004】つまりこのように、一方の信号に対して、
められた時間だけ遅れて他方の信号の立ち上がり時間
を解析するような場合、従来ではコンピュータ2をGI
PBケーブル30等で接続し、上記の測定シーケンスを
プログラム化し、入力信号aと入力信号bの時間差の測
定および解析を行っていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】このような従来の方法
では一回一回の測定シーケンス毎にタイムインターバル
ディレイを設定し直さなければならないので、信号をリ
アルタイムで処理するには困難であった。また、解析コ
ンピュータのスピード性能により解析データの信頼性に
問題があった。本発明はこのような問題を改善するため
になされたもので、周波数、周期、時間差が測定できる
カウンタにおいて、タイムインターバルディレイのスイ
ープの設定を備え、時間差測定のリアルタイム処理を可
能にしたカウンタを提供する。
【0006】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明では、 一方の信号の一回のパルスに対
して他方の信号のパルスが複数回入力されるときの、一
方の入力信号と他方の入力信号との時間差を測定する測
定手段と、 前記測定手段で測定されたデータを統計処理
および演算処理する統計演算処理手段と、 前記統計演算
処理で用いる演算値または生データを格納するメモリ
と、 前記統計演算処理からの演算データまたは前記メモ
リからのデータを表示する表示手段と、 スイープ設定情
報に基づいて前記一方の入力信号と他方の入力信号との
時間差よりも短い遅れ時間を設定し、その遅れ時間の設
定値を前記測定手段に出力する遅れ時間設定手段と、
記一方の入力信号と他方の入力信号との各時間差に係る
スタート値、ストップ値、スイープ回数を設定し、その
スイープ設定情報を前記遅れ時間設定手段に出力するス
イープ範囲設定手段を備え、 前記遅れ時間設定手段から
測定対象の各時間差に対応した遅れ時間がスイープ回数
だけ順次出力され、前記測定手段において遅れ時間を超
える直近の前記時間差が順次測定できるように構成した
ことを特徴とする。
【0007】
【作用】このような本発明においては、次のように作用
する。スイープ範囲設定手段でスイープさせる回数およ
時間間隔等を設定し、この設定に従ってシーケンシャ
ルに測定することにより高速に時間幅の測定解析ができ
るようになる。
【0008】
【実施例】以下本発明を図面を用いて詳細に説明する。
図1は本発明の基本的構成図である。図1において、1
6はスイープ範囲設定手段で、遅れ時間の設定のスイー
プ範囲を従来例で説明したような、測定プロセス順にプ
ログラマブルに設定し、遅れ時間設定手段12に出力す
る。この遅れ時間設定手段12での値は、例えばカウン
タ1に付随する入力操作用のキー等により設定される。
また入力信号aは基準信号、bは時分割多重のデジタル
通信における各装置のタイムスライスパルスである。
【0009】図2はスイープ範囲設定手段16、遅れ時
間設定手段12及び測定手段11の要部を示す機能ブロ
ック図である。図において、3はプログラマブルタイマ
ーであり、スイープ範囲設定手段16で設定したタイム
インターバルディレイ(遅れ時間に相当する)のスター
ト値、ストップ値、スイープ回数を内蔵のマイクロプロ
ッセサ(図示せず)によりプログラマブルに変化させタ
イムカウントするものである。プログラマブルタイマー
3は、START信号としてのパルスが入力された後設定時
間分クロック(CLK)をカウントすると、その出力が
Hレベルとなる。4はDフリップフロップであり、その
Q出力はプログラマブルタイマー3のHレベル出力直後
に入力されるSTOP信号でHレベルとなる。5は計数器で
あり、START信号の立ち上がりからSTOP信号の立ち上が
り(換言すればDフリップフロップのQ出力の立ち上が
り)までの時間差を測定する。
【0010】次に本発明の動作説明をする。図3は本実
施例の動作を示すフローチャートであり、従来例の説明
でも用いたものである。図4は入力信号a,bの時間変
化の動作を示すタイムチャートである。先ず、図1のス
イープ範囲設定手段16に、パネルのキー等で選択もし
くは設定されたディレイスタート値、ストップ値、スイ
ープ回数等がコンピュータ2を介して設定される。ここ
でSTART信号は入力信号aのパルスPa1の立ち上がりに
相当し、STOP信号は入力信号bの各パルスPb1〜の立ち
上がりに相当する。まず、START信号でプログラマブル
タイマー3はカウントを開始し、タイムインターバルデ
ィレイt1に相当する時間だけカウントしてHレベルを
出力する。Dフリップフロップ4はこのHレベルをD端
子で受け、その後に入力されるSTOP信号であるパルスP
b1の立ち上がりでQ出力信号がHレベルとなる。計測器
5はSTART信号の立ち上がりからSTOP信号の立ち上がり
までの時間差T1を測定する。 要するに、このような回
路によれば、遅れ時間t1よりも大きくt1に直近の時
間差T1を測定することができる。例えばこのプログラ
マブルタイマー3でのカウント時間(遅れ時間)をt2
に変更すれば、そのカウント時間t2を超える直近の
ルスPb2の立ち上がりをDフリップフロップ4で捕らえ
ることができ時間T2の測定ができる。
【0011】このように、プログラマブルタイマー3で
の時間設定すなわち図1の構成図で示すところのスイー
プ設定手段16により、従来のようにコンピュータ2等
を介することなく、時間幅の測定や解析ができる。この
解析の応用例について説明する。まず考えられるのは、
時分割多重デジタル通信システムに於ける各装置の特性
を解析する場合である。このときは、入力信号bには様
々な装置からの信号が時分割で入力されることになる。
よって、入力信号aの立ち上がりから入力信号bの立ち
上がりまでの時間が様々である。その各信号毎のT1〜
に対応する遅れt1〜を含ませて上記のように測定する
ことでより精度の高い時間解析が行える。さらに本発明
により、従来のコンピュータでの解析と異なり、プログ
ラマブルタイマーという手法を用いることでより簡単な
構成でかつ高速にデータの処理を行うことができる。こ
のため解析結果に対する信頼性も高まるものである。
【0012】
【発明の効果】以上説明したことから明らかなように、
本発明によれば高速にかつ高信頼性のある時間幅の測定
解析が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の構成図である。
【図2】本発明の主要部の構成図である。
【図3】測定プロセスを示すフローチャートである。
【図4】測定動作を説明するためのタイムチャートであ
る。
【図5】従来例の構成図である。
【符号の説明】
11 測定手段 12 遅れ時間設定手段 13 統計演算手段 14 表示手段 15 メモリ 16 スイープ範囲設定手段

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】一方の信号の一回のパルスに対して他方の
    信号のパルスが複数回入力されるときの、一方の入力信
    号と他方の入力信号との時間差を測定する測定手段と、 前記測定手段で測定されたデータを統計処理および演算
    処理する統計演算処理手段と、 前記統計演算処理で用いる演算値または生データを格納
    するメモリと、 前記統計演算処理からの演算データまたは前記メモリか
    らのデータを表示する表示手段と、スイープ設定情報に基づいて前記一方の入力信号と他方
    の入力信号との時間差よりも短い遅れ時間を設定し、
    の遅れ時間の設定値を前記測定手段に出力する遅れ時間
    設定手段と、前記一方の入力信号と他方の入力信号との各時間差に係
    るスタート値、ストップ値、スイープ回数を設定し、そ
    のスイープ設定情報を前記遅れ時間設定手段に出力する
    スイープ範囲設定手段を備え、前記遅れ時間設定手段から測定対象の各時間差に対応し
    た遅れ時間がスイープ回数だけ順次出力され、前記測定
    手段において遅れ時間を超える直近の前記時間差が順次
    測定できるように構成したことを 特徴とするカウンタ。
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