JP4465589B2 - 波形表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、シリアルバス上を伝送するデータの波形を表示すると共に、データ値の表示または所望のデータ値となるパターン検索の少なくとも一方を行う波形表示装置に関し、詳しくは、データ値に対応する波形を視覚的に容易に認識することができる波形表示装置に関するものである。

波形測定装置の一種であるデジタルオシロスコープの中には、シリアルバス上のデータのデータ値を解析する機能を備えているものがある。このようなデジタルオシロスコープは、シリアルバス上を流れる波形を解析し、その解析結果を一覧表示することができる。なお、シリアルバスには、例えば、ＳＰＩ（Serial Peripheral Interface）バス、ＣＡＮ（Controller Area Network）バス、Ｉ^２Ｃ（Inter-Integrated Circuit）バス等がある。そして、波形表示装置は、このような波形測定装置に用いられる。

図６は、従来の波形表示装置の構成を示した図である（例えば、特許文献１参照）。図６において、ＡＤ変換器１は、入力信号であるアナログデータが入力され、入力されたアナログデータをデジタルデータに変換する。なお、ＡＤ変換器１は、複数の被測定波形を同時に測定するため、複数チャネル分のＡＤ変換器１が設けられるが、１チャネル分のみ図示している。

メモリ２は、記憶部であり、ＡＤ変換器１からのデジタルデータを記憶する。ハードディスク３は、メモリ２よりも記憶容量の大きい記憶部であり、デジタルデータを記憶する。制御部４は、メモリ２のデジタルデータをハードディスク３に格納したり、メモリ２、ハードディスク３からデジタルデータを読み出し、デジタルデータの波形解析を行うと共に、装置全体の制御を行う。表示処理部５は、制御部４の読み出したデジタルデータの波形、解析結果等を表示部６に表示させる。表示部６は、ＣＲＴや液晶等の表示画面を有する。

続いて、図７は、ＳＰＩバス上の信号のデータ解析後の表示部６の表示画面例であり、１チャネル目のＡＤ変換器１でＳＰＩバスのクロックを測定し、２チャネル目の図示しないＡＤ変換器でＳＰＩバスのデータを測定している（例えば、特許文献２参照）。図７において、メイン画面１０は、１チャネル目で測定したＳＰＩバスのクロックと、２チャネル目で測定したＳＰＩバスのデータが表示されている。また、ズームボックス１１は、拡大表示させる領域を指定する。なお、２チャネル分しか図示していないが、単一チャネルまたは複数チャネル分を測定して表示してもよい、

ズーム画面２０は、ズームボックス１１で指定された領域を拡大表示している。解析結果一覧表示部３０は、ズームボックス１１で指定された領域のデータを含む解析結果を表示している。上段の項目から順に説明する。フレーム番号「Ｎｏ．」は、波形測定装置の内部で並び順に割り付けたフレーム番号である。なお、フレームとは、データの大きな区切りであり、ＳＰＩバスならば、８ビット（つまり、８クロック分）で１フレームとなる。また、ＣＡＮバスやＩ^２Ｃバスは、ＳＰＩバスと異なるビット数で１フレームとなる。

データ値「Ｄｔ１」は、２チャネル目のフレームごとのデータのデータ値（１６進数で表示）を表示している。データ値「Ｄｔ２」は、３チャネル目のフレームごとのデータのデータ値（１６進数で表示）だが、解析対象外として値は図示されていない。フレームボックス３１は、ズーム画面２０の中央の位置に表示されるフレームを自動的に選択する。

このような装置の動作を説明する。
アナログデータは、ＡＤ変換器１でデジタルデータに変換されメモリ２に格納される。また、必要に応じて制御部４がメモリ２のデジタルデータをハードディスク３に格納する。そして、制御部４が、メモリ２またはハードディスク３からデジタルデータを読み出し、波形解析を行う。

さらに、表示処理部５が、入力信号の波形、波形解析結果を表示部６のメイン画面に表示する。また、表示処理部５は、図示しない操作部からの操作によって指定されるズームボックス１１の領域を拡大して、ズーム画面２０に表示する。さらに、必要に応じて解析結果一覧表示部３０に各フレームごと解析結果を表示する。

なお、図示しない操作部からの操作によってフレームボックス３１の位置が変わると、表示処理部５が、メイン画面１０上のズームボックス１１の位置を変え、フレームボックス３１で指定されるフレームのデータの先頭位置を、ズーム画面２０の中央位置に表示する。

特開２００２−１４８２８３号公報（段落番号０００２−０００４、第５図） 特開２００２−３１１０６０号公報（段落番号００１２−００３５、第１図）

このように、解析結果一覧表示部３０に各フレームのデータを解析したデータ値が１６進数で表示されるので、各フレームを解析したデータ値をユーザは容易に確認することができる。また、ユーザがデータの波形やビットごとのビット値（２進数の数値またはロウレベルやハイレベルで表される値）を確認するには、フレームボックス３１で確認したいフレームを指定し、所望のフレームのデータや波形の先頭をズーム画面２０の中央位置に表示させる。

しかしながら、各フレームのデータ値を容易に知ることはできるが、指定したフレームの波形の長さやビット値をズーム画面２０で表示される波形のなかから判断して、認識することが難しいという問題があった。

例えば、フレーム番号”１”（図７中、フレームボックス３１で指定しているフレーム）に対応する波形やビット値をズーム画面２０から判断するには、１６進数で表示される値”４８”を、ユーザが計算して２進数の値”０１００１０００”を求めなければならない。そして、１チャネル目のクロックの波形が立ち上がるエッジを参照して、２チャネル目のデータの各ビット値を求め、データのビット値のパターン”０１００１０００”を１ビットずつ探す必要がある。このように、データ値が示している波形の領域やビット値を認識することが難しいという問題があった。特に１フレームに含まれるデータ長が長いと、波形の領域やビット値を認識することが更に困難となってしまう。

そこで本発明の目的は、データ値に対応する波形を視覚的に容易に認識することができる波形表示装置を実現することにある。

請求項１記載の発明は、
シリアルバス上を伝送するデータの波形を表示すると共に、前記表示される波形に重ねずに前記データの大きな区切りであるフレームのデータ値を前記表示される波形の横軸方向に並べて複数表示する波形表示装置において、
複数個分のフレームを含んだ波形を表示している領域のうち、前記複数表示されるデータ値のいずれか一つのデータ値に対応するフレームに含まれる波形が表示される領域と前記フレームに含まれる波形が表示されない領域とを前記横軸方向で背景の色を変えて区別して表示する領域表示手段を設け、
前記領域表示手段は、前記フレームの波形が表示される領域の背景の色を変えて表示し、前記フレームのデータ値が表示される領域の背景の色を、前記フレームの波形が表示される領域と同じように表示することを特徴とするものである。

請求項２記載の発明は、
シリアルバス上を伝送するデータの波形を表示すると共に、前記表示される波形に重ねずに前記データの大きな区切りであるフレームのデータ値を前記表示される波形の横軸方向に並べて複数表示する波形表示装置において、
前記表示される波形の近傍に、前記表示されるフレームのデータ値を１ビットずつビット値で表示するビット値表示手段と、
複数個分のフレームを含んだ波形を表示している領域のうち、前記複数表示されるデータ値のいずれか一つのデータ値に対応するフレームに含まれる波形が表示される領域と前記フレームに含まれる波形が表示されない領域とを前記横軸方向で背景の色を変えて区別して表示する領域表示手段と
を設け、
前記領域表示手段は、前記フレームの波形が表示される領域の背景の色を変えて表示し、前記フレームのデータ値が表示される領域の背景の色を、前記フレームの波形が表示される領域と同じように表示することを特徴とするものである。

請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の発明において、
領域表示手段は、前記フレームの波形が表示される領域をフレームごとに変えて表示することを特徴とするものである。

請求項４記載の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の発明において、
波形測定装置に用いることを特徴とするものである。

本発明によれば、以下のような効果がある。
請求項１〜４によれば、データ値に基づいて波形の表示を変えるので、データ値に対応する波形を視覚的に容易に認識することができる。
また、領域表示手段が、フレームに含まれる波形が表示される領域と、フレームに含まれる波形が表示されない領域とを区別して表示するので、フレームのデータ値に対応する波形を視覚的に容易に認識することができる。これにより、データ値が示している領域を視覚的に捕らえることができる。
また、領域表示手段が、フレームに含まれる波形が表示される領域の色を変えて表示するので、色によって領域を明確に区別することができる。
そして、領域表示手段が、フレームのデータ値が表示される領域を、フレームに含まれる波形が表示される領域と同じ表示にするので、データ値と波形との関係を容易に認識することができる。

請求項２〜４によれば、ビット値表示手段が、表示される波形の近傍にビット値を表示するので、データ値に対応する波形を視覚的に容易に認識することができる。これにより、データ値と波形の位置関係や、波形の各ビット値を１ビットずつ容易に認識でき、波形を視覚的に容易に解析することができる。

請求項３によれば、領域表示手段が、フレームに含まれる波形が表示される領域の表示を、フレームごとに異なる表示とするので、各データ値が示している領域を容易に区別するこができる。

請求項４によれば、例えば、デジタルオシロスコープを中心とした波形測定装置で、波形解析を行ったデータ値に対応する波形を視覚的に容易に認識することができる。

以下図面を用いて本発明の実施の形態を説明する。
［第一の実施例］
図１は本発明の第一の実施例を示す構成図である。ここで、図６と同一のものは同一符号を付し、説明を省略する。図１において、表示処理部５の代わりに表示処理部７が設けられる。表示処理部７は、ビット値表示手段７１、領域表示手段７２を有し、制御部４の読み出したデジタルデータの波形を表示部６に表示させたり、制御部４の解析結果等を表示部６に表示させる。

ビット値表示手段７１は、ズーム画面２０に表示される波形の近傍（例えば、対応する波形の下）に、解析結果一覧表示部３０に表示されるフレームのデータ値を１ビットずつビット値で表示する。

領域表示手段７２は、ズーム画面２０において、解析結果一覧表示部３０に表示されるフレームに含まれる波形が表示される領域と、フレームに含まれる波形が表示されない領域とを区別（例えば、背景の色を変えて区別する）して表示する。

このような装置の動作を説明する。
図２は、図１に示す装置におけるＳＰＩバス上の信号のデータ解析後の表示部６の表示画面例である。ここで、図７と同一のものは同一符号を付し、説明を省略する。

シリアルバス上を伝送するアナログデータを測定したデジタルデータを、制御部４がメモリ２またはハードディスク３から読み出して波形解析を行うまでの動作は、図６に示す装置と同様なので説明を省略する。

そして、表示処理部７が、入力信号の波形、波形解析結果を表示部６のメイン画面１０に表示する。また、表示処理部７は、図示しない操作部からの操作によって指定されるズームボックス１１の領域を拡大して、ズーム画面２０に表示する。さらに、必要に応じて解析結果一覧表示部３０に各フレームの解析結果を表示する。

なお、図示しない操作部からの操作によってフレームボックス３１の位置が変わると、表示処理部７が、メイン画面１０上のズームボックス１１の位置を変え、フレームボックス３１で指定されるフレームのデータの先頭を、ズーム画面２０の中央位置に表示する。

そして、ビット値表示手段７１が、ズーム画面２０に表示される波形の下に、図示しない操作部で指定されたフレームのデータ値を１ビットずつビット値で表示する。例えば、図２中フレームボックス３１で指定されるフレーム番号”１”のデータ値”４８”を２進数のビット値”０１００１０００”で、ＳＰＩバスのデータを表す波形（２チャネル目の波形）の下に、クロックのエッジにあわせて表示する。

さらに、領域指定手段７２が、フレームボックス３１で指定されるフレームに含まれる波形が表示される領域２ａの背景の色を、表示されない領域の背景の色と変えて表示する。例えば、領域２ａの背景の色を青色にする。また、フレームボックス３１で指定されたフレームのデータ値が表示される領域も、領域２ａと同じように表示する。つまり、背景の色を青色にする。なお、フレームのデータ値が表示される領域とは、フレームボックス３１で示される領域を指す。

このように、ビット値表示手段７１が、表示される波形の近傍にビット値を表示するので、データ値に対応する波形を視覚的に容易に認識することができる。これにより、データ値と波形の位置関係や、波形の各ビット値を１ビットずつ容易に認識でき、波形を視覚的に容易に解析することができる。

また、領域表示手段７２が、フレームボックス３１で指定されたフレームに含まれる波形が表示される領域２ａと、フレームに含まれる波形が表示されない領域とを区別して表示するので、フレームのデータ値に対応する波形を視覚的に容易に認識することができる。これにより、データ値が示している領域を視覚的に捕らえることができる。

また、領域表示手段７２が、フレームに含まれる波形が表示される領域２ａの背景の色を変えて表示するので、色によって領域２ａを明確に区別することができる。

さらに、領域表示手段７２が、フレームボックス３１で指定されるフレームのデータ値が表示される領域を、領域２ａと同じ表示にするので、データ値と波形との関係を容易に認識することができる。

［第二の実施例］
図３は、図１に示す装置におけるＳＰＩバス上の信号のデータ解析後の表示部６の表示画面の他の例である。ここで、図２と同一のものは同一符号を付し、説明を省略する。図１に示す装置において、ビット値表示手段７１および領域指定手段７２のそれぞれは、フレームボックス３１で指定されたフレームのビット値をズーム画面２０に表示し、指定されたフレームのデータ値が表示される領域と領域２ａとの背景の色を変えたが、フレームボックス３１の指定に関わらず、ズーム画面２０に表示されている波形のビット値を全て表示し、フレームごとに色分けを行う。

すなわち、ビット値表示手段７１が、解析結果一覧表示部３０で表示されるフレームのデータ値を、ズーム画面２０に表示される波形の下に１ビットずつビット値で全て表示する。

また、領域指定手段７２が、ズーム画面２０全体を、フレームごとにフレームの波形が表示される領域２ａ〜２ｄを異なる表示にする。例えば、各フレームに含まれる波形が表示される領域２ａ〜２ｄの背景の色を、それぞれ異なる色で表示する。なお、領域２ｂ〜２ｄのそれぞれは、フレーム番号”−１”、”０”、”２”のフレームに含まれる波形が表示される。そして、領域２ｂ〜２ｄのそれぞれの背景の色は、黄色、赤色、緑色で表示される。さらに、領域指定手段７２が、各フレームのデータ値が表示される領域も、領域２ａ〜２ｄと同じ表示に変えて表示する。つまり、フレーム番号”−１”、”０”、”２”のフレームのデータ値が表示される領域それぞれの背景の色が、黄色、赤色、緑色で表示される。

このように、領域表示手段７２が、フレームに含まれる波形が表示される領域２ａ〜２ｄの表示を、フレームごとに異なる色で表示するので、各データ値が示している領域を容易に区別するこができる。

［第三の実施例］
シリアルバス上を伝送するデータの波形表示を行う波形表示装置は、所望のデータ値となるデータのパターンを検索し、検索したパターンの波形を表示することがある（例えば、特開２００２−１５８６７９号公報（段落番号０００１〜０００６、第５図）。図４は、本発明の第三の実施例を示す構成図である。ここで、図１と同一のものは同一符号を付し、説明を省略する。図１において、表示処理部７の代わりに表示処理部８が設けられる。表示処理部８は、ビット値表示手段８１、領域表示手段８２を有し、制御部４の読み出したデジタルデータの波形を表示部６に表示させたり、制御部４の解析結果等を表示部６に表示させ、さらに制御部４の検索結果を表示部６に表示させる。

ビット値表示手段８１は、ズーム画面２０に表示される波形の近傍（例えば、波形の下）に、検索パターンのデータ値を１ビットずつビット値で表示する。領域表示手段８２は、ズーム画面２０において、検索したパターンに含まれる波形が表示される領域と、表示されない領域とを区別して表示する。

このような装置の動作を説明する。
図５は、図３に示す装置におけるパターン検索後の表示部６の表示画面例である。ここで、図２、図３と同一のものは同一符号を付し、説明を省略する。またシリアルバス上を伝送するアナログデータを測定したデジタルデータを、制御部４がメモリ２またはハードディスク３から読み出して波形解析を行うまでの動作は、図１に示す装置と同様なので説明を省略する。

そして、表示処理部８が、入力信号の波形、波形解析結果を表示部６のメイン画面１０に表示する。また、表示処理部８は、図示しない操作部からの操作によって指定されるズームボックス１１の領域を拡大して、ズーム画面２０に表示する。

そして、図示しない操作部から検索を行うパターン（例えば、”ＨＬＨＬ”。なお、”Ｌ”はロウレベルを示し、”Ｈ”はハイレベルを示す。また、”Ｌ”、”Ｈ”のそれぞれは、２進数の”０”、”１”に対応する）、対象のチャネル（例えば、１チャネル目）が入力される。

そして、制御部４が、メモリ２またはハードディスク３からデジタルデータを読み出してパターンを検索する。そして、表示処理部８がズーム画面２０に、検索したパターンの波形やその前後の波形も表示する。

そして、ビット値表示手段８１が、ズーム画面２０に表示される波形の下に、検索パターンのデータ値を１ビットずつビット値（例えば、”ＨＬＨＬ”）で表示する。

さらに、領域指定手段７２が、検索したパターンの波形が表示される領域２ｅの背景の色を、表示されない領域の表示の背景の色と変えて表示する。例えば、領域２ｅの背景の色を青色にする。

このように、ビット値表示手段８１が、表示される波形の近傍に、検索したパターンのビット値を表示するので、データ値に対応する波形を視覚的に容易に認識することができる。これにより、データ値と波形の位置関係や、波形の各ビット値を１ビットずつ容易に認識でき、波形を視覚的に容易に解析することができる。

また、領域表示手段８２が、検索したパターンに含まれる波形が表示される領域２ｅと、パターンに含まれる波形が表示されない領域とを区別して表示するので、検索したパターンのデータ値に対応する波形を視覚的に容易に認識することができる。これにより、データ値が示している領域を視覚的に捕らえることができる。

さらに、領域表示手段８２が、検索したパターンに含まれる波形が表示される領域２ｅの背景の色を変えて表示するので、色によって領域２ｅを明確に区別することができる。

なお、本発明はこれに限定されるものではなく、以下のようなものでもよい。
図１、図４に示す装置において、領域表示手段７２、８２が領域２ａ〜２ｅの背景の色を変えて表示する構成を示したが、色でなくグレースケールによって各領域２ａ〜２ｅを変えて表示してもよい。

また、図１、図４に示す装置において、領域表示手段７２、８２は、領域２ａ〜２ｅの背景の色を何色で表示してもよい。

また、図１、図４に示す装置において、領域表示手段７２は、ズーム画面２０の縦方向全体を領域２ａ〜２ｄとし、領域表示手段８２は、縦方向を対象のチャネルのみを含む領域２ｅとしたが、縦方向は全体または対象のチャネルのみのどちらでもよい。

また、図１、図４に示す装置において、ビット値表示手段７１、８１が波形の下にビット値を表示する構成を示したが、波形の上にビット値を表示してもよい。

図１に示す装置において、領域表示手段７２が、解析結果一覧部３０で、各フレームのデータ値が表示される領域を他の領域と変えることにより区別して表示する構成を示したが、各フレームのデータ値が表示される領域を他の領域と区別して表示しなくともよい。

また、図１に示す装置において、ビット値表示手段７１、領域表示手段７２の両方を設ける構成を示したが、どちらか一方だけを設ける構成としてもよい。

図４に示す装置において、ビット値表示手段８１、領域表示手段８２の両方を設ける構成を示したが、どちらか一方だけを設ける構成としてもよい。

また、図４に示す装置において、表示処理部８がメイン画面１０、ズーム画面２０を表示する構成を示したが、図１に示す装置の表示処理部７と同様に、解析結果一覧表示部３０を表示していもよい。そして、ビット値表示手段７１、領域表示手段７２のそれぞれと同様に、ビット値表示手段８１が、表示される波形の近傍に、表示されるフレームのデータ値を１ビットずつビット値で表示し、領域表示手段８２が、フレームに含まれる波形が表示される領域と表示されない領域とを区別して表示してもよい。

本発明の第一の実施例を示した構成図である。 図１に示す装置の表示の一例を示した図である。 図１に示す装置の表示の他の例を示した図である。 本発明の第三の実施例を示した構成図である。 図３に示す装置の表示の一例を示した図である。 従来の波形表示装置の構成図である。 図６に示す装置の表示の一例を示した図である。

符号の説明

７、８ 表示処理部
７１、８１ ビット値表示手段
７２、８２ 領域表示手段

Claims (4)

1. シリアルバス上を伝送するデータの波形を表示すると共に、前記表示される波形に重ねずに前記データの大きな区切りであるフレームのデータ値を前記表示される波形の横軸方向に並べて複数表示する波形表示装置において、
   複数個分のフレームを含んだ波形を表示している領域のうち、前記複数表示されるデータ値のいずれか一つのデータ値に対応するフレームに含まれる波形が表示される領域と前記フレームに含まれる波形が表示されない領域とを前記横軸方向で背景の色を変えて区別して表示する領域表示手段を設け、
   前記領域表示手段は、前記フレームの波形が表示される領域の背景の色を変えて表示し、前記フレームのデータ値が表示される領域の背景の色を、前記フレームの波形が表示される領域と同じように表示することを特徴とする波形表示装置。
2. シリアルバス上を伝送するデータの波形を表示すると共に、前記表示される波形に重ねずに前記データの大きな区切りであるフレームのデータ値を前記表示される波形の横軸方向に並べて複数表示する波形表示装置において、
   前記表示される波形の近傍に、前記表示されるフレームのデータ値を１ビットずつビット値で表示するビット値表示手段と、
   複数個分のフレームを含んだ波形を表示している領域のうち、前記複数表示されるデータ値のいずれか一つのデータ値に対応するフレームに含まれる波形が表示される領域と前記フレームに含まれる波形が表示されない領域とを前記横軸方向で背景の色を変えて区別して表示する領域表示手段と
   を設け、
   前記領域表示手段は、前記フレームの波形が表示される領域の背景の色を変えて表示し、前記フレームのデータ値が表示される領域の背景の色を、前記フレームの波形が表示される領域と同じように表示することを特徴とする波形表示装置。
3. 領域表示手段は、前記フレームの波形が表示される領域をフレームごとに変えて表示することを特徴とする請求項１または２記載の波形表示装置。
4. 波形測定装置に用いることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の波形表示装置。

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