JP3861675B2

JP3861675B2 - 波形表示装置

Info

Publication number: JP3861675B2
Application number: JP2001369741A
Authority: JP
Inventors: 誠児加藤
Original assignee: Yokogawa Electric Corp
Current assignee: Yokogawa Electric Corp
Priority date: 2001-12-04
Filing date: 2001-12-04
Publication date: 2006-12-20
Anticipated expiration: 2021-12-04
Also published as: JP2003167007A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被測定入力信号をＡ／Ｄ変換してメモリに書き込まれたデジタルデータを表示する、デジタルオシロスコープで代表される波形表示装置のズームボックス移動機能の改善に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図３は、一般的なデジタルオシロスコープの構成を示す機能ブロック図である。アナログ入力信号Ｅｉは、入力アンプ１で増幅（減衰を含む）され、電圧、振幅が調整され、Ａ／Ｄ変換器２に導かれ、所定のサンプルレートで電圧レベルがデジタル値に変換される。
【０００３】
デジタルデータは、トリガ回路３よりのトリガ条件成立信号を受け、１次データ処理回路４により、時間軸設定にあったサンプルレートで１次メモリ５に書き込まれる。１次メモリ５に書き込まれたデータは、２次データ処理回路６でアベレージング処理などを施されてアクイジションメモリ７に書き込まれる。
【０００４】
アクイジションメモリ７に書き込まれたデータは、２次データ処理回路６により波形データに変換された後、波形取り込み回路８に転送される。９は表示制御回路であり、取り込まれた波形データを表示メモリ１０に一時記憶させ、このデータを他のグリッド情報等と共に液晶等の表示器１１に表示させる。
【０００５】
１２は、システム全体を管理するＣＰＵ手段、１３はオペレータとのインターフェイスを形成する操作部である。これらＣＰＵ手段１２、操作部１３及び前記波形取り込み回路８、表示制御回路９は、制御バス１４を介して通信する。
【０００６】
点線のブロックＡに属する、２次データ処理回路６、アクイジションメモリ７、波形取り込み回路８、表示制御回路９、表示メモリ１０、操作部１３が本発明のズームボックス移動機能に関連する要素である。
【０００７】
図４はズーム機能を説明する機能ブロック図であり、１次メモリ５、アクイジションメモリ７、表示器１１の表示波形の関係を示す。１次メモリ５には、入力信号Ｅｉを定周期でサンプルしてＡ／Ｄ変換したデジタルデータがトリガ点を中央にサンプル毎に更新されて書き込まれている。
【０００８】
アクイジションメモリ７は、１次メモリ５のデータを、トリガ点を先頭に周期的に取り込み、このデータが表示器１１の波形表示領域１１ａに連続波形Ｅｉとして表示される。
【０００９】
１１ｂは、拡大表示したい波形箇所に設定されるズームボックスであり、ズームの開始点がアクイジションメモリ７のズーム開始点アドレスに、ズーム終了点がズーム終了点アドレスに対応し、アドレスａｄ１からａｄ２までのデータが表示器１１のズーム表示領域１１ｃに拡大表示される。アドレスａｄ１からａｄ２までのスパンはズーム率（ＭＡＧ）であり、システム固有の設計値より選択し、例えば２倍等に設定される。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
従来の波形表示装置では、ズームボックスの移動ピッチ（以下移動量）は、１グリッドの時間を１としたとき、1div、0.1div、0.01divのように1/10のステップ状の単位にシステム固定の設計値を選択して使用するのが通常の使用形態であった。
【００１１】
連続的なアナログ信号波形の観測であれば、このような移動量の設計でズーム観測は支障ない。
しかしながら、図５に示すようなシリアル通信データを解析するときのことを考えると、数ビット単位でどのようなデータが流れているかが知りたいときがある。
【００１２】
１ビットの時間の長さは、その通信のビットレートにより異なり、カーソルやズーム位置の移動量である1div、0.1div、0.01divのようなｄｉｖ単位では、拡大したい先頭位置にズームボックスを移動し、移動位置を１ビットレートずつシフトすることは不可能であり、今までの波形表示装置ではこのようなデータ解析は困難であった。
よって、例えば一度紙にプリントアウトして解析する手法を取ることが多かった。
【００１３】
ビットレートでズームボックスを移動できないので、通信データが連続して数ビット同じ値であった場合に、これが何ビットであるかがわかりづらかった。例えばＬＬＬＬとＬレベルが４個続いた場合、一見しただけでは、これが３個なのか５個なのか見分けがつきづらい。
【００１４】
本発明は、ズームボックスの移動量を1div、0.1div、0.01divのようなシステム固有の単位ではなく、ユーザーによる任意の移動量設定を可能とする波形表示装置の実現を目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
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記載発明の特徴は、
被測定入力信号をＡ／Ｄ変換したデータが１次データ処理回路を介して書き込まれる１次メモリ手段と、
１次メモリのデータが２次データ処理回路を介して書き込まれるアクイジションメモリ手段と、
アクイジションメモリのデータを表示する表示器と、シリアル通信データ信号を有する波形表示装置において、
前記アクイジションメモリのズームスタートアドレスを指定するズームボックスの移動量をシリアル通信データのビットレートで、ユーザーが任意設定可能とした点にある。
【００１６】
請求項２記載発明の特徴は、
前記ズームボックスの移動量設定を、システム固定移動モードと、ユーザー設定による任意移動モードとに選択可能とした点にある。
【００１７】
請求項３記載発明の特徴は、
前記任意移動モードが選択されたとき、ユーザー設定による移動量設定値とユーザー操作手段の移動量検出回路出力に基づいて移動アドレス量を演算する乗算手段と、
前記移動アドレス量と現在のズーム開始アドレスの値に基づいて新たなズーム開始アドレスを演算するマルチプレクサ手段と、
を具備する点にある。
【００１８】
請求項４記載発明の特徴は、
前記任意移動モードが選択されたとき、前記ユーザー設定による移動量設定値を前記乗算手段に与えると共に、前記任意移動モードが選択されないとき、前記システム固有の移動量設定値を前記乗算手段に与えるマルチプレクサ手段を具備した点にある。
【００１９】
請求項５記載発明の特徴は、
前記ユーザー操作手段が、汎用ロータリーノブで実現される点にある。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下本発明実施態様を、図面を用いて説明する。図１は、本発明を適用した波形表示装置におけるズーム位置任意移動を実現するための構成例を示す機能ブロック図であり、図１（Ａ）は、メニュー構成、図１（Ｂ）はハードウェア構成を示す。
【００２１】
図１（Ａ）のメニュー構成において、Ｍ１はズーム倍率選択メニュー、Ｍ２はズーム移動量選択メニューであり、これらは従来と同一のシステム固有の設定値を選択するメニューである。
【００２２】
Ｍ３は本発明で追加される任意移動量モードの有効（ＯＮ）、無効（ＯＦＦ）の選択メニュー、Ｍ４は同じく本発明で追加される任意移動量設定メニューであり、図示ではシリアル通信データのビットレートである12.5μsが設定されている。
【００２３】
図１（Ｂ）のハードウェア構成において、１４はユーザーが各種の操作を行う汎用ロータリーノブ、１５はその移動量検出回路である。点線の領域Ｂの構成要素１６乃至１８が本発明に関連する要素である。
【００２４】
１６はメニューＭ４でユーザーにより任意設定されるズーム移動量設定値がセットされるレジスタ、１７はこのレジスタの設定値とシステム固有の移動量設定値が格納されるレジスタ１９出力を選択する第１のマルチプレクサ手段である。
【００２５】
１８は、メニューＭ３で任意移動モードが選択されたとき（ＯＮのとき）セットされ、選択されないとき（ＯＦＦ）リセットされる、第１マルチプレクサ手段１７の選択機能を制御するフラグレジスタである。
【００２６】
このフラグレジスタがセットされたとき、第１マルチプレクサ手段１６はレジスタ１６のユーザー設定値を出力し、リセット状態ではレジスタ１９のシステム固有設定値を出力する。
【００２７】
２０は乗算手段であり、汎用ロータリーノブの移動量検出回路１５の出力と第１マルチプレクサ手段の積を演算し、移動アドレス量を演算する。２１は、ズーム開始アドレスの初期値がセットされるレジスタである。
【００２８】
２２は、乗算手段２０の移動アドレス量出力と現在のズーム開始アドレスを加算する加算手段である。
２３は、第２マルチプレクサ手段であり、加算手段２２の出力とレジスタ２１のズーム開始アドレスの初期値を入力し、新たなズーム開始アドレスを演算する。
表示制御回路では、新たなズーム開始アドレスからのアクイジションメモリのデータを使用してズーム波形を生成し、表示器に表示する。
【００２９】
メニューＭ３において、任意移動モードが選択されない場合（ＯＦＦのとき）では、従来設計の動作となり、ユーザー操作の汎用ロータリーノブ１４の移動量が移動量検出回路１５で検知され、第１マルチプレクサ手段で選択されたシステム固有の移動量設定値が乗算手段２０に供給されて移動量が演算され、前記と同様に現ズーム開始アドレスに加算され、アクイジションメモリのデータを使用してズーム波形を生成し、表示器に表示する。
【００３０】
このような構成により、任意移動モードが選択されたときには、汎用ロータリーノブの操作により、ユーザー設定の移動量ピッチでズーム開始点を移動操作することが可能となる。
【００３１】
図２（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、シリアル通信データの波形観測において本発明を適用し、ズームボックスの移動量をシリアル通信データのビットレートで設定した場合の表示画面の変化を示す波形図である。図４と同様に、シリアル通信データの入力信号Ｅｉは、波形表示領域１１ａに表示される。
【００３２】
１１ｂは、拡大表示したい領域を設定するズームボックスである。１１ｃはズーム表示領域であり、ズームボックスで設定された領域の波形を、ズームボックスの中心点波形がズーム表示領域の中心となるように拡大表示する。
【００３３】
図２（Ａ）では、ズームボックス中心点は、ズーム波形のＰ１点に対応して表示されている。（Ｂ）は１ビットレートの移動量でズームボックスを移動させた場合を示し、ズームボックス中心点は、ズーム波形のＰ２点に対応して表示されている。（Ｃ）は更に１ビットレート分ズームボックスを移動させた場合を示し、ズームボックス中心点は、ズーム波形のＰ３点に対応して表示されている。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明したことから明らかなように、本発明によればズーム移動量を任意に設定できるので、図５に示すごときシリアル通信データの解析等では、その通信データのビットレートに基づいてズーム移動量を最適な値に設定すれば、ある一点（例えばズーム表示画面の中央のグリッド）見つめながらビット移動表示が可能となる。
【００３５】
従って、従来設計によるシステム固有の移動量である1div、0.1div、0.01divのような単位の移動量設定では不可能であったシリアル通信データ波形の拡大解析が表示装置内で実現することが容易となる。
【００３６】
更に、ビットレートでズーム移動できるので、通信データが連続して数ビット同じ値のようなパターンであっても読み間違えるおそれがない。
【００３７】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した波形表示装置におけるズーム位置の任意移動を実現するための構成例を示す機能ブロック図である。
【図２】シリアル通信データの波形観測において、ズームボックスの移動量をシリアル通信データのビットレートで設定した場合の表示画面の変化を示す波形図である。
【図３】一般的なデジタルオシロスコープの構成を示す機能ブロック図である。
【図４】アクイジションメモリのデータに基づくズーム表示を説明する機能ブロック図である。
【図５】シリアル通信データ信号の波形図である。
【符号の説明】
Ｍ１ズーム倍率設定メニュー
Ｍ２システム固有移動量設定メニュー
Ｍ３任意移動モード選択メニュー
Ｍ４任意移動量設定メニュー
１４汎用ロータリーノブ
１５移動量検出回路
１６ズーム移動量設定値レジスタ
１７第１マルチプレクサ手段
１８任意移動モード選択フラグレジスタ
１９システム固有移動量設定レジスタ
２０乗算手段
２１ズーム開始アドレス設定レジスタ
２２加算手段
２３第２マルチプレクサ手段

Claims

被測定入力信号をＡ／Ｄ変換したデータが１次データ処理回路を介して書き込まれる１次メモリ手段と、
１次メモリのデータが２次データ処理回路を介して書き込まれるアクイジションメモリ手段と、
アクイジションメモリのデータを表示する表示器と、
を有する波形表示装置において、
前記アクイジションメモリのズームスタートアドレスを指定するズームボックスの移動量をシリアル通信データのビットレートで、ユーザーが任意設定可能としたことを特徴とする、
波形表示装置。
前記ズームボックスの移動量設定を、システム固有移動量モードと、ユーザー設定による任意移動モードとに選択可能としたことを特徴とする、
請求項１記載の波形表示装置。
前記任意移動モードが選択されたとき、ユーザー設定による移動量設定値とユーザー操作手段の移動量検出回路出力に基づいて移動アドレス量を演算する乗算手段と、
前記移動アドレス量と現在のズーム開始アドレス値に基づいて新たなズーム開始アドレスを演算するマルチプレクサ手段と、
を具備する請求項２記載の波形表示装置。
前記任意移動モードが選択されたとき、前記ユーザー設定による移動量設定値を前記乗算手段に与えると共に、前記任意移動モードが選択されないとき、前記システム固有の移動量設定値を前記乗算手段に与えるマルチプレクサ手段を具備した、
請求項２又は３記載の波形表示装置。
前記ユーザー操作手段が、汎用ロータリーノブで実現されてなる、請求項３記載の波形表示装置。