JP6779113B2 - Waveform measuring device - Google Patents
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Description
本発明は、波形測定装置に関し、詳しくは、シリアルバスデコード機能を有しシリアルバスに接続される波形測定装置におけるシリアルバスデコード設定自動化機能の改善に関するものである。 The present invention relates to a waveform measuring device, and more particularly to an improvement of a serial bus decoding setting automation function in a waveform measuring device having a serial bus decoding function and connected to the serial bus.
図７は、従来のシリアルバスデコード機能を有しシリアルバスに接続される波形測定装置の構成例を示すブロック図である。図７において、解析対象となる入力信号は、入力端子１からＡ/Ｄ変換部２に入力されてデジタル信号に変換された後、波形データ処理部３に入力される。
FIG. 7 is a block diagram showing a configuration example of a waveform measuring device having a conventional serial bus decoding function and connected to the serial bus. In FIG. 7, the input signal to be analyzed is input from the
波形データ処理部３は、制御部４の制御の下、波形データメモリ５に対して、Ａ/Ｄ変換された入力信号データの書き込み処理および入力信号データメモリ５からの信号データ読み出し処理を行う。また、波形データの立ち上がりエッジや立ち下がりエッジのエッジ位置の検出処理も行う。
Under the control of the control unit 4, the waveform
表示部６は、Ａ/Ｄ変換されたデータ、制御部４で検出/算出された各種データに基づく波形データ、シリアルバスデコード結果などを表示する。
The
制御部４は、シリアルバスデコード設定自動化処理部４１およびシリアルバスデコード部４２を備えている。制御部４は、波形データ処理部３を制御することにより、波形測定装置の動作を統括的に制御する。
The control unit 4 includes a serial bus decoding setting automation processing unit 41 and a serial
シリアルバスデコード設定自動化処理部４１は、入力信号検出部４１ａ、縦軸スケール算出部４１ｂ、閾値算出部４１ｃ、ビットレート検出部４１ｄ、横軸スケール算出部４１ｅ、シリアルバス別特有情報検出部４１ｆなどを備えている。
The serial bus decoding setting automation processing unit 41 includes an input
シリアルバスデコード設定自動化処理部４１は、波形データを参照し、波形データおよびシリアルバスデコードを表示するために必要な各種データを求める。 The serial bus decoding setting automation processing unit 41 refers to the waveform data and obtains the waveform data and various data necessary for displaying the serial bus decoding.
入力信号検出部４１ａは、シリアルバスを介して伝送されるデータに関する信号数（チャネル数）を検出する。
The input
縦軸スケール算出部４１ｂは、検出された入力信号を波形表示するための縦軸のスケールの値を算出する。 The vertical axis scale calculation unit 41b calculates the value of the vertical axis scale for displaying the detected input signal as a waveform.
閾値算出部４１ｃは、シリアルバスを介して伝送されるデータからビットレートを検出する際の閾値を算出する。なお閾値とは、立ち上がりエッジや立ち下がりエッジを検出処理するのにあたってエッジ判定を行うための境界値を指す。
The threshold
ビットレート検出部４１ｄは、シリアルバスを介して伝送されるデータのビットレートを検出する。
The bit
横軸スケール算出部４１ｅは、シリアルバスを介して伝送されるデータをシリアルバスデコード表示する際の横軸のスケールを算出する。 The horizontal axis scale calculation unit 41e calculates the scale on the horizontal axis when displaying the data transmitted via the serial bus by serial bus decoding.
シリアルバス別特有情報検出部４１ｆは、シリアルバス別にデコード処理を行うのにあたって必要となる特有の情報を検出する。たとえばシリアルバスの一種であるＰＳＩ５(Peripheral Sensor Interface 5)バスでデコード処理を行う場合には、図８に示すようにデータフレームのデータサイズ(１０ビット/１６ビット)の情報と、エラー検出(Parity/CRC)の情報が必要となる。これらのシリアルバス別特有情報を、シリアルバスを介して伝送されるデータから検出する。 The serial bus-specific information detection unit 41f detects specific information required for performing decoding processing for each serial bus. For example, when decoding is performed on the PSI 5 (Peripheral Sensor Interface 5) bus, which is a type of serial bus, the data size (10 bits / 16 bits) information of the data frame and error detection (Parity) are performed as shown in FIG. / CRC) information is required. These serial bus-specific information is detected from the data transmitted via the serial bus.
シリアルバスデコード部４２は、入力信号である波形データのシリアルバスデコード処理を行う。
The serial
検出/算出データメモリ７は、入力信号、縦軸のスケール値、閾値、ビットレート、横軸のスケール値、シリアルバス別特有情報などの各種データを記憶する。 The detection / calculation data memory 7 stores various data such as an input signal, a scale value on the vertical axis, a threshold value, a bit rate, a scale value on the horizontal axis, and information specific to each serial bus.
操作部８は、ユーザの操作による指示を制御部４に入力する。 The operation unit 8 inputs an instruction operated by the user to the control unit 4.
ところで、ＰＳＩ５（Peripheral Sensor Interface 5）プロトコルは、電圧変調と電流変調を１つの信号線上に重畳して伝送する通信プロトコルとして制定されている。ＰＳＩ５プロトコルでは、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）からの同期信号を受けて、センサがデータ信号を出力する。 By the way, the PSI5 (Peripheral Sensor Interface 5) protocol is established as a communication protocol in which voltage modulation and current modulation are superimposed and transmitted on one signal line. In the PSI5 protocol, the sensor outputs a data signal in response to a synchronization signal from the ECU (Electronic Control Unit).
図８は、ＰＳＩ５プロトコルに基づく伝送信号の説明図である。（ａ）は同期信号であり、電圧変調されている。（ｂ）はデータ信号のデータフレームフォーマット例であり、電流変調される。（ｃ）は１０ビットのデータフレーム例を示している。なお、（ｃ）に記載されているＴBITは、１ビット時間を表している。 FIG. 8 is an explanatory diagram of a transmission signal based on the PSI5 protocol. (A) is a synchronization signal and is voltage-modulated. (B) is an example of a data frame format of a data signal, and is current-modulated. (C) shows an example of a 10-bit data frame. The T BIT described in (c) represents 1 bit time.
図９はＰＳＩ５プロトコルに基づく伝送信号の波形例図であり、（ａ）は同期信号波形を示し、（ｂ）はデータ信号波形を示している。図９の波形例図では、同期信号波形に同期信号パルスＰが発生したタイミングで、データ信号波形に同期信号パルスＰに起因した異常ノイズＡＮが発生している。 9A and 9B are waveform example diagrams of a transmission signal based on the PSI5 protocol, where FIG. 9A shows a synchronous signal waveform and FIG. 9B shows a data signal waveform. In the waveform example diagram of FIG. 9, abnormal noise AN caused by the synchronization signal pulse P is generated in the data signal waveform at the timing when the synchronization signal pulse P is generated in the synchronization signal waveform.
このような異常ノイズＡＮが発生している波形に対してシリアルバスデコード設定自動化処理を実行すると、閾値の算出処理で異常ノイズＡＮが検出されてしまい、検出誤差が生じることがある。 If the serial bus decoding setting automation process is executed for a waveform in which such an abnormal noise AN is generated, the abnormal noise AN may be detected in the threshold value calculation process, and a detection error may occur.
図１０は、ＰＳＩ５バスにおける従来のデコード設定自動化処理手順の一例を示すフローチャートである。
＜ステップＳ１０１＞
はじめに信号が入力されている入力チャネルを検出する。具体的には、入力信号の最大値と最小値の差が一定以上(たとえば電圧7ｍＶ以上、電流４ｍＡ以上)であることを検出条件として、この検出条件を満たせばチャネル表示をオンにし、検出条件を満たさない場合はチャネル表示をオフにする。この処理は全チャネルに対して実施する。
FIG. 10 is a flowchart showing an example of a conventional decoding setting automation processing procedure on the PSI5 bus.
<Step S101>
First, the input channel to which the signal is input is detected. Specifically, the detection condition is that the difference between the maximum value and the minimum value of the input signal is a certain value or more (for example, voltage 7 mV or more, current 4 mA or more), and if this detection condition is satisfied, the channel display is turned on and the detection condition. If does not meet, turn off the channel display. This process is performed for all channels.
＜ステップＳ１０２＞
ステップＳ１０１における入力チャネル検出の結果を確認する。信号入力が検出されたチャネルがない場合には、シリアルバスデコード設定自動化処理を異常終了させる。
＜ステップＳ１０３＞
一方、信号入力が検出されたチャネルに対しては、縦軸のスケールを算出する。具体的には、ステップＳ１０１で信号入力が検出されたチャネルごとに、入力信号の最大値と最小値の表示が可能な縦軸のスケールを算出する。
<Step S102>
The result of the input channel detection in step S101 is confirmed. If there is no channel for which signal input is detected, the serial bus decoding setting automation process is terminated abnormally.
<Step S103>
On the other hand, the scale of the vertical axis is calculated for the channel in which the signal input is detected. Specifically, the scale of the vertical axis capable of displaying the maximum value and the minimum value of the input signal is calculated for each channel in which the signal input is detected in step S101.
＜ステップＳ１０４＞
ステップＳ１０１で信号入力が検出されたチャネルについて、縦軸のヒストグラム情報を取得する。このステップＳ１０４で取得したヒストグラム情報は、次のステップＳ１０５の閾値算出処理で参照する。
図１１は、これらステップＳ１０１からステップＳ１０４までの処理手順を説明する波形例図である。
<Step S104>
Histogram information on the vertical axis is acquired for the channel for which the signal input was detected in step S101. The histogram information acquired in step S104 is referred to in the threshold calculation process of the next step S105.
FIG. 11 is a waveform example diagram illustrating the processing procedure from step S101 to step S104.
＜ステップＳ１０５＞
ステップＳ１０４で取得したヒストグラム情報に基づき、入力信号の最大値と最小値の中央値を閾値とする。このステップＳ１０５の処理は、ステップＳ１０１で信号入力が検出されたチャネルに対して実施する。
<Step S105>
Based on the histogram information acquired in step S104, the median value of the maximum value and the minimum value of the input signal is set as the threshold value. The process of step S105 is performed on the channel in which the signal input is detected in step S101.
図１２は、ステップＳ１０５における閾値算出処理の具体的な流れを説明するフローチャートである。はじめに、縦軸のヒストグラム情報を取得する（ステップＳ１２１）。次に、縦軸のヒストグラム情報から入力信号の最大値と最小値を取得する（ステップＳ１２２）。そして、入力信号の最大値と最小値の中央値を閾値として算出する（ステップＳ１２３）。 FIG. 12 is a flowchart illustrating a specific flow of the threshold value calculation process in step S105. First, the histogram information on the vertical axis is acquired (step S121). Next, the maximum value and the minimum value of the input signal are acquired from the histogram information on the vertical axis (step S122). Then, the median value of the maximum value and the minimum value of the input signal is calculated as a threshold value (step S123).
＜ステップＳ１０６＞
ステップＳ１０５で算出された閾値を参照し、ビットレートを検出する。この処理は、データ信号入力指定チャネルに対して、ステップＳ１０１で信号入力が検出されている場合に実施する。
<Step S106>
The bit rate is detected with reference to the threshold value calculated in step S105. This process is performed when a signal input is detected in step S101 for the data signal input designated channel.
図１３は、図１０のステップＳ１０６におけるビットレート検出処理の流れを説明するフローチャートである。ＰＳＩ５プロトコルに基づくビットレート検出は、１２５ｋｂｐｓと１８９ｋｂｐｓの２種類のみに対応する。これは、ＰＳＩ５ Ｖ２．１の仕様書において、ビットレートが１２５ｋｂｐｓと１８９ｋｂｐｓの２種類以外は定義されていないことに基づく。 FIG. 13 is a flowchart illustrating the flow of the bit rate detection process in step S106 of FIG. Bit rate detection based on the PSI5 protocol supports only two types, 125 kbps and 189 kbps. This is based on the fact that the PSI5 V2.1 specification does not define any bit rate other than 125 kbps and 189 kbps.
＜ステップＳ１３１＞
図１３のステップＳ１３１では、横軸のスケール値を５００μｓ/ｄｉｖに設定して入力信号のデータアクイジションを実行する。このスケール値は、ＰＳＩ５プロトコルのビットレート、同期パルス１周期ごとのスロット数を考慮したものであり、アクイジション毎にデータフレームが２０フレーム以上認識できる横軸のスケールである。
<Step S131>
In step S131 of FIG. 13, the scale value on the horizontal axis is set to 500 μs / div, and the data acquisition of the input signal is executed. This scale value takes into consideration the bit rate of the PSI5 protocol and the number of slots per synchronous pulse cycle, and is a scale on the horizontal axis in which 20 or more data frames can be recognized for each acquisition.
＜ステップＳ１３２＞
データ信号波形に対して、図１０のステップＳ１０５で算出された閾値を境界値として用い、データ信号の立ち上がりエッジおよび立ち下がりエッジ検出処理を行う。
<Step S132>
The rising edge and falling edge detection processing of the data signal is performed on the data signal waveform using the threshold value calculated in step S105 of FIG. 10 as a boundary value.
＜ステップＳ１３３＞
ステップＳ１３２で検出された立ち上がりエッジおよび立ち下がりエッジに基づいて、エッジ間隔の長い上位３パルスの位置情報を抽出する。ここで上位３パルスとしているのは、抽出した３パルス間には必ず１つ以上のデータフレームが存在している状態にするためである。
<Step S133>
Based on the rising edge and falling edge detected in step S132, the position information of the upper three pulses having a long edge interval is extracted. The reason why the upper 3 pulses are used here is that one or more data frames always exist between the extracted 3 pulses.
＜ステップＳ１３４＞
抽出した上位３パルスの中央に位置するパルスの位置情報を参照する。これは図１４に示すＰＳＩ５データ信号波形サンプルのように、中央に位置するパルスの後にはデータフレームが存在していると仮定していることに基づく。
<Step S134>
Refer to the position information of the pulse located at the center of the extracted upper 3 pulses. This is based on the assumption that there is a data frame after the centrally located pulse, as in the PSI5 data signal waveform sample shown in FIG.
＜ステップＳ１３５＞
中央に位置するパルスの位置情報から入力データ信号の周期ＴBITを算出する。中央に位置するパルスの終了位置は、図８のデータフレーム例にあるＳ１ビット内の立ち上がりエッジ位置に該当する。このＳ１ビット内の立ち上がりエッジ位置からＳ２ビット内の立ち上がりエッジ位置までの区間を入力データ信号の周期ＴBITとする。
<Step S135>
The period T BIT of the input data signal is calculated from the position information of the pulse located in the center. The end position of the pulse located at the center corresponds to the rising edge position in the S1 bit in the data frame example of FIG. The section from the rising edge position in the S1 bit to the rising edge position in the S2 bit is defined as the period T BIT of the input data signal.
＜ステップＳ１３６＞
入力データ信号の周期ＴBITが１２５ｋｂｐｓと１８９ｋｂｐｓのどちらかの周期ＴBITに該当するかを確認する。
<Step S136>
It is confirmed whether the cycle T BIT of the input data signal corresponds to either the cycle T BIT of 125 kbps or 189 kbps.
＜ステップＳ１３７＞
入力信号の周期ＴBITが１２５ｋｂｐｓと１８９ｋｂｐｓのどちらかの周期ＴBITに該当した場合は、ビットレート値を保持して正常終了する。
<Step S137>
If the period T BIT of the input signal corresponds to one of the period T BIT of 125kbps and 189kbps holds the bit rate value is successful.
＜ステップＳ１３８＞
図１５に示すようなＰＳＩ５データ信号波形が入力されている場合は、中央に位置するパルスの後にデータフレームが存在せず、同期パルスを起因としたノイズがあるため、ステップＳ１３６において該当ビットレートを検出できない。このような場合には、中央に位置するパルスから遡ってＴGAPを満たす最初のパルスを検索して位置情報を抽出する。
ここで、ＴGAPとＴBITの大小関係は、ＰＳＩ５ Ｖ２．１の仕様書の記載に基づき、ＴGAP＞ＴBITとする。
<Step S138>
When the PSI5 data signal waveform as shown in FIG. 15 is input, there is no data frame after the pulse located at the center, and there is noise due to the synchronization pulse. Therefore, the corresponding bit rate is set in step S136. Cannot be detected. In such a case, the position information is extracted by searching for the first pulse that satisfies T GAP retroactively from the pulse located at the center.
Here, the magnitude relationship between T GAP and T BIT is T GAP > T BIT based on the description in the specifications of PSI5 V2.1.
＜ステップＳ１３９＞
抽出した位置情報から入力データ信号の周期ＴBITを新たに算出する。この周期ＴBITの算出方法は前述のステップＳ１３５と同様である。
<Step S139>
The period T BIT of the input data signal is newly calculated from the extracted position information. The method for calculating the period T BIT is the same as in step S135 described above.
＜ステップＳ１３１０＞
ステップＳ１３９で新たに算出した入力データ信号の周期ＴBITが、１２５ｋｂｐｓと１８９ｋｂｐｓのいずれの周期ＴBITに該当するかを確認する。いずれかの周期ＴBITに該当した場合はステップＳ１３１０の処理を実行してビットレート検出処理を正常終了し、該当しない場合はビットレート検出エラーとして異常終了する。
<Step S1310>
Period T BIT input data signal newly calculated at step S139 confirms whether corresponds to any of the period T BIT of 125kbps and 189Kbps. If any of the cycles T BIT is applicable, the process of step S1310 is executed and the bit rate detection process is normally terminated. If not, the bit rate detection error is abnormally terminated.
図１０に戻る。
＜ステップＳ１０７＞
ステップＳ１０６におけるビットレート検出の結果を確認する。ビットレート未検出の場合には、シリアルバスデコード設定自動化処理を異常終了する。
Return to FIG.
<Step S107>
The result of the bit rate detection in step S106 is confirmed. If the bit rate is not detected, the serial bus decoding setting automation process ends abnormally.
＜ステップＳ１０８＞
次に横軸のスケール値を算出する。同期信号をデコード表示に含める場合は、同期パルスのデコード表示数が１０以下となる横軸のスケール値を算出する。具体的には、横軸のスケールを１ｍｓ/ｄｉｖに設定してデータアクイジションを実行した後、同期信号波形に対する立ち上がりエッジ検出処理でエッジ検出数を確認し、エッジ検出数が１０以下になるまで横軸のスケールを降順に変更して繰り返す。
<Step S108>
Next, the scale value on the horizontal axis is calculated. When the synchronization signal is included in the decoding display, the scale value on the horizontal axis at which the number of decoding displays of the synchronization pulse is 10 or less is calculated. Specifically, after executing data acquisition with the scale of the horizontal axis set to 1 ms / div, the number of edge detections is confirmed by the rising edge detection process for the synchronous signal waveform, and the horizontal axis is until the number of edge detections becomes 10 or less. Change the scale of and repeat in descending order.
同期信号をデコード表示に含めない場合は、データフレームのデコード表示数が３０以下となる横軸のスケールを算出する。具体的には、横軸のスケールを１ｍｓ/ｄｉｖに設定してデータアクイジションを実行した後、データ信号に対するＴGAPを超過するＬｏｗレベルのパルス幅検出処理でパルス検出数を確認し、パルス検出数が３０以下になるまで横軸のスケールを降順に変更して繰り返す。 When the synchronization signal is not included in the decoded display, the scale on the horizontal axis at which the number of decoded displays of the data frame is 30 or less is calculated. Specifically, after executing data acquisition with the scale on the horizontal axis set to 1 ms / div, the number of pulse detections is confirmed by low-level pulse width detection processing that exceeds TGAP for the data signal, and the number of pulse detections is The scale on the horizontal axis is changed in descending order and repeated until the scale becomes 30 or less.
＜ステップＳ１０９＞
次に特有情報を検出する。ＰＳＩ５プロトコルでは、図８に示したように、データビット数が１０ビット/１６ビット、エラー検出がParity/CRCとなるデータフレーム仕様になっている。入力データ信号からこれらを検出するため、前述の信号入力チャネル、縦軸のスケール値、閾値、ビットレート、横軸のスケール値などのすべてのデータを参照し、以下に示す組み合わせの順序でデータ信号のデコード処理を行う。
<Step S109>
Next, the unique information is detected. As shown in FIG. 8, the PSI5 protocol has a data frame specification in which the number of data bits is 10 bits / 16 bits and the error detection is Parity / CRC. In order to detect these from the input data signal, all the data such as the signal input channel, the scale value on the vertical axis, the threshold value, the bit rate, and the scale value on the horizontal axis are referred to, and the data signals are in the order of the combinations shown below. Decode processing is performed.
組み合わせ順序１＝データビット数：１６ビット、エラー検出：CRC
組み合わせ順序２＝データビット数：１０ビット、エラー検出：CRC
組み合わせ順序３＝データビット数：１０ビット、エラー検出：Parity
デコード処理の結果、正常データフレームが１フレーム確認できればデータビット数とエラー検出の算出処理は終了する。たとえば、組み合わせ順序１で正常データフレームが確認できた場合、組み合わせ順序２、３でのデコード処理は実施しない。また、すべての組み合わせで正常データフレームが確認できなかった場合、特有情報は未検出となる。
As a result of the decoding process, if one normal data frame can be confirmed, the calculation process of the number of data bits and the error detection is completed. For example, if a normal data frame can be confirmed in the
＜ステップＳ１０１０＞
ステップＳ１０９の特有情報検出結果を確認する。特有情報が未検出の場合、シリアルバスデコード設定自動化処理を異常終了させる。
<Step S1010>
Check the unique information detection result in step S109. If the unique information is not detected, the serial bus decoding setting automation process is terminated abnormally.
＜ステップＳ１０１１＞
ステップＳ１０１〜Ｓ１０１０において検出または算出した信号入力チャネル、縦軸のスケール値、閾値、ビットレート、横軸のスケール値、ＰＳＩ５プロトコルの特有情報であるデータビット数、エラー検出のすべてのデータを図示しない波形測定器に設定して、シリアルバスデコード設定自動化処理を正常終了させる。
<Step S1011>
The signal input channel detected or calculated in steps S101 to S1010, the scale value on the vertical axis, the threshold value, the bit rate, the scale value on the horizontal axis, the number of data bits which are peculiar information of the PSI5 protocol, and all the data of error detection are not shown. Set in the waveform measuring instrument and complete the serial bus decoding setting automation process normally.
図１４は、ＰＳＩ５プロトコルに基づくデータ信号波形サンプル例図である。図１４において、ＴＬは閾値レベルを表している。ＩＳはアイドル区間を示し、ＤＦはデータフレームを示し、ＮＩＦは同期パルスを起因としたノイズの影響による非アイドル区間を示している。 FIG. 14 is an example diagram of a data signal waveform sample based on the PSI5 protocol. In FIG. 14, TL represents a threshold level. IS indicates an idle section, DF indicates a data frame, and NIF indicates a non-idle section due to the influence of noise caused by a synchronous pulse.
ＰＷ１〜ＰＷ３は抽出したエッジ間隔の長い上位３パルスのそれぞれのパルス幅を示している。ＰＷ１は３つのパルスの中で最大パルス幅を有する１番目のパルス幅を示し、ＰＷ２は３つのパルスの中で中央に位置する２番目のパルス幅を示し、ＰＷ３は３つのパルスの中で最小パルス幅を有する３番目のパルス幅を示している。 PW1 to PW3 indicate the pulse widths of the upper three pulses with long extracted edge intervals. PW1 indicates the first pulse width having the maximum pulse width among the three pulses, PW2 indicates the second pulse width located in the center among the three pulses, and PW3 indicates the minimum among the three pulses. The third pulse width having a pulse width is shown.
図１４のデータ信号波形サンプル例図では、中央に位置する２番目のパルス幅ＰＷ２の後にデータフレームＤＦが存在しているので、この中央に位置する２番目のパルス幅ＰＷ２の後のデータフレームＤＦから入力データ信号の周期ＴBITを算出できる。 In the data signal waveform sample example diagram of FIG. 14, since the data frame DF exists after the second pulse width PW2 located at the center, the data frame DF after the second pulse width PW2 located at the center is present. The period T BIT of the input data signal can be calculated from.
図１５はＰＳＩ５プロトコルに基づく他のデータ信号波形サンプル例図であり、図１４と共通する部分には同一の符号を付けている。図１５のデータ信号波形サンプル例図では中央に位置する２番目のパルス幅ＰＷ２の後にデータフレームＤＦは存在せず、同期パルスに起因したノイズが存在しているので、ビットレートを検出できない。 FIG. 15 is an example diagram of another data signal waveform sample based on the PSI5 protocol, and the parts common to FIG. 14 are designated by the same reference numerals. In the data signal waveform sample example diagram of FIG. 15, the data frame DF does not exist after the second pulse width PW2 located at the center, and noise due to the synchronization pulse exists, so that the bit rate cannot be detected.
そこで、図１５の場合には、前述のように中央に位置するパルスから遡ってＴGAPを満たす最初のパルスを検索して位置情報を抽出し、入力データ信号の周期ＴBITを算出する。 Therefore, in the case of FIG. 15, as described above, the first pulse satisfying the T GAP is searched back from the pulse located at the center, the position information is extracted, and the period T BIT of the input data signal is calculated.
特許文献１には、シリアルバスを解析する際に必要な初期設定を自動化することで、ユーザの利便性を高めた波形測定装置が記載されている。
従来のシリアルバス設定自動化処理における閾値の算出にあたっては、図１０および図１２に記載しているように、縦軸のヒストグラム情報から取得した最大値と最小値の中央値を閾値としていた。 In calculating the threshold value in the conventional serial bus setting automation process, as shown in FIGS. 10 and 12, the median value of the maximum value and the minimum value acquired from the histogram information on the vertical axis is used as the threshold value.
しかし、従来のシリアルバス設定自動化処理によれば、図１４に示すようなノイズが重畳していないデータ信号波形に対しては正常に動作するものの、図１５に示すようなノイズが重畳しているデータ信号波形に対しては不適切な閾値が算出されてしまう。 However, according to the conventional serial bus setting automation process, although the data signal waveform on which the noise is not superimposed as shown in FIG. 14 operates normally, the noise as shown in FIG. 15 is superimposed. An inappropriate threshold value is calculated for the data signal waveform.
図１６は従来の閾値レベル算出処理の一例を示す説明図であって、データ信号波形にノイズが重畳していない場合を示したものであり、（ａ）は電流方向のヒストグラム、（ｂ）と（ｃ）は波形測定器に入力されたＰＳＩ５プロトコルに基づくデータ信号である。（ａ）のヒストグラムでハッチングを付けた部分は、ヒストグラムの最大値と最小値に基づいて算出された閾値レベルを示している。（ｃ）に破線で示したＴＬは、最大値と最小値から算出された閾値レベルの位置を表している。 FIG. 16 is an explanatory diagram showing an example of a conventional threshold level calculation process, showing a case where noise is not superimposed on the data signal waveform, (a) is a histogram in the current direction, and (b) (C) is a data signal based on the PSI5 protocol input to the waveform measuring instrument. The hatched portion of the histogram in (a) indicates the threshold level calculated based on the maximum and minimum values of the histogram. The TL shown by the broken line in (c) represents the position of the threshold level calculated from the maximum value and the minimum value.
図１７は従来の閾値レベル算出処理の他の例を示す説明図であり、データ信号波形にノイズが重畳している場合を示したものであり、（ａ）は電流方向のヒストグラム、（ｂ）と（ｃ）は波形測定器に入力されたＰＳＩ５プロトコルに基づくデータ信号である。（ａ）のヒストグラムでハッチングを付けた部分はヒストグラムの最大値と最小値に基づいて算出された閾値レベルを表し、（ｃ）に破線で示したＴＬはヒストグラムの最大値と最小値から算出された閾値レベルの位置を表している。 FIG. 17 is an explanatory diagram showing another example of the conventional threshold level calculation process, showing a case where noise is superimposed on the data signal waveform, (a) is a histogram in the current direction, and (b) is. And (c) are data signals based on the PSI5 protocol input to the waveform measuring instrument. The hatched part of the histogram in (a) represents the threshold level calculated based on the maximum and minimum values of the histogram, and the TL shown by the broken line in (c) is calculated from the maximum and minimum values of the histogram. It represents the position of the threshold level.
（ｃ）に破線で示した閾値レベルの位置ＴＬに着目すると、データ信号波形の負極性のレベル位置よりも低くなっている。このような位置ＴＬの閾値レベルでは、データ信号波形の立ち上がりエッジおよび立ち下がりエッジを適切に検出することはできない。 Focusing on the threshold level position TL shown by the broken line in (c), it is lower than the negative level position of the data signal waveform. At the threshold level of such a position TL, the rising edge and the falling edge of the data signal waveform cannot be properly detected.
すなわち、従来のシリアルバス設定自動化処理によれば、図１７に示すようにデータ信号波形にノイズが重畳している場合、図１０のステップＳ１０６に示すビットレート検出処理において適切な閾値が設定されないことから、データ信号波形の立ち上がりエッジおよび立ち下がりエッジを適切に検出することができず、シリアルバスデコード設定自動化処理が異常終了してしまうという問題がある。 That is, according to the conventional serial bus setting automation process, when noise is superimposed on the data signal waveform as shown in FIG. 17, an appropriate threshold value is not set in the bit rate detection process shown in step S106 of FIG. Therefore, there is a problem that the rising edge and the falling edge of the data signal waveform cannot be properly detected, and the serial bus decoding setting automation process ends abnormally.
本発明は、このような課題を解決するものであり、その目的は、電圧変調と電流変調が１本の信号線上に重畳している通信において、データ信号にノイズが重畳していてもノイズの影響を受けることなくシリアルバスデコード設定自動化処理を実行できる波形測定装置を実現することにある。 The present invention solves such a problem, and an object of the present invention is to generate noise even if noise is superimposed on a data signal in communication in which voltage modulation and current modulation are superimposed on one signal line. The purpose is to realize a waveform measuring device that can execute serial bus decoding setting automation processing without being affected.
このような課題を解決するために、請求項１の発明は、
シリアルバスデコード機能を有する制御部を備えシリアルバスに接続される波形測定装置において、
シリアルバス設定自動化処理における閾値の演算にあたり、前記閾値として、軸方向のヒストグラムの頻度情報から最大頻度の値の中央値を算出することを特徴とする。
In order to solve such a problem, the invention of
In a waveform measuring device having a control unit having a serial bus decoding function and connected to the serial bus
In calculating the threshold value in the serial bus setting automation process, the median value of the maximum frequency value is calculated from the frequency information of the histogram in the axial direction as the threshold value.
請求項２の発明は、請求項１に記載の波形測定装置において、
前記最大頻度の値は、電圧値であることを特徴とする。
The invention of
The maximum frequency value is a voltage value.
請求項３の発明は、請求項１に記載の波形測定装置において、
前記最大頻度の値は、電流値であることを特徴とする。
The invention of
The maximum frequency value is a current value.
請求項４の発明は、請求項１から請求項３のいずれかに記載の波形測定装置において、
前記シリアルバスは、ＰＳＩ５プロトコルに基づくものであることを特徴とする。
The invention of claim 4 is the waveform measuring apparatus according to any one of
The serial bus is characterized in that it is based on the PSI5 protocol.
本発明に基づく構成によれば、電圧変調と電流変調が１本の信号線上に重畳している通信において、たとえばどちらか一方が起因となって他方にノイズを発生させたことによりデータ信号にノイズが重畳していても、ノイズの影響を受けることなくシリアルバスデコード設定自動化処理を実行できる波形測定装置を実現できる。 According to the configuration based on the present invention, in communication in which voltage modulation and current modulation are superimposed on one signal line, for example, noise is generated in the data signal due to one of them causing noise in the other. It is possible to realize a waveform measuring device capable of executing serial bus decoding setting automation processing without being affected by noise even if the above are superimposed.
図１は、本発明で用いる用語の説明図である。図１に示すＭａｘ，Ｍｉｎ，ＨｉｇｈおよびＬｏｗは、それぞれ次のような電圧または電流の値を表すものとする。
Ｍａｘ：最大電圧値または最大電流値
Ｍｉｎ：最小電圧値または最小電流値
Ｈｉｇｈ：縦軸のヒストグラム情報によって導出された高電圧最大頻度の電圧値または高電流最大頻度の電流値
Ｌｏｗ：縦軸のヒストグラム情報によって導出された低電圧最大頻度の電圧値または低電流最大頻度の電流値
FIG. 1 is an explanatory diagram of terms used in the present invention. Max, Min, High and Low shown in FIG. 1 represent the following voltage or current values, respectively.
Max: Maximum voltage value or maximum current value Min: Minimum voltage value or minimum current value High: High voltage maximum frequency voltage value or high current maximum frequency current value derived from the histogram information on the vertical axis Low: Schematic on the vertical axis Low voltage maximum frequency voltage value or low current maximum frequency current value derived from information
図２は本発明の一実施例を示すブロック図であり、図７と共通する部分には同一の符号を付けている。本発明の特徴は、図２の閾値演算部４１ｇの構成とその演算内容にある。すなわち、閾値演算部４１ｇは、閾値として、軸方向のヒストグラムの頻度情報から取得した最大頻度の値の中央値を算出する。 FIG. 2 is a block diagram showing an embodiment of the present invention, and the parts common to FIG. 7 are designated by the same reference numerals. The feature of the present invention is the configuration of the threshold value calculation unit 41g of FIG. 2 and the calculation content thereof. That is, the threshold value calculation unit 41g calculates the median value of the maximum frequency value acquired from the frequency information of the histogram in the axial direction as the threshold value.
図３は、本発明に基づく閾値演算部４１ｇの具体的な構成例を示すブロック図である。閾値演算部４１ｇは、軸方向のヒストグラムを演算するヒストグラム演算部４１ｇａと、ヒストグラム演算部４１ｇａで演算された軸方向のヒストグラムの頻度情報から閾値として最大頻度の値の中央値を算出する最大頻度中央値算出部４１ｇｂと、最大頻度中央値算出部４１ｇｂで算出された閾値を格納する閾値格納部４１ｇｃとで構成されている。 FIG. 3 is a block diagram showing a specific configuration example of the threshold value calculation unit 41g based on the present invention. The threshold calculation unit 41g calculates the median value of the maximum frequency value as a threshold value from the frequency information of the histogram calculation unit 41ga that calculates the histogram in the axial direction and the histogram calculation unit 41ga in the axial direction calculated by the histogram calculation unit 41ga. It is composed of a value calculation unit 41 gb and a threshold storage unit 41 gc for storing the threshold value calculated by the maximum frequency median value calculation unit 41 gb.
図４は、本発明に基づくＰＳＩ５プロトコルのバスにおける閾値算出処理の具体的な流れを説明するフローチャートである。はじめに、縦軸のヒストグラム情報を取得する（ステップＳ４１）。 FIG. 4 is a flowchart illustrating a specific flow of the threshold value calculation process in the bus of the PSI5 protocol based on the present invention. First, the histogram information on the vertical axis is acquired (step S41).
次に、縦軸のヒストグラム情報から入力信号のＨｉｇｈの値とＬｏｗの値を取得する（ステップＳ４２）。 Next, the High value and the Low value of the input signal are acquired from the histogram information on the vertical axis (step S42).
そして、入力信号のＨｉｇｈの値とＬｏｗの値の中央値を算出し、算出された値を閾値として設定する（ステップＳ４３）。 Then, the median value of the High value and the Low value of the input signal is calculated, and the calculated value is set as the threshold value (step S43).
図５は図２および図３の動作説明図であり、データ信号にノイズが重畳していない場合の動作を示している。 5 is an operation explanatory view of FIGS. 2 and 3, and shows an operation when noise is not superimposed on the data signal.
図５において、（ａ）は電流方向のヒストグラムを示し、（ｂ）と（ｃ）はそれぞれ波形測定器に入力されたＰＳＩ５プロトコルに基づくデータ信号を示している。（ａ）に示すヒストグラムのハッチング部分はＨｉｇｈの値とＬｏｗの値に基づいて算出された閾値レベルを表し、（ｃ）に破線で示したＴＬはＨｉｇｈの値とＬｏｗの値に基づいて算出された閾値のレベルを表している。 In FIG. 5, (a) shows a histogram in the current direction, and (b) and (c) show data signals based on the PSI5 protocol input to the waveform measuring instrument, respectively. The hatched portion of the histogram shown in (a) represents the threshold level calculated based on the High value and the Low value, and the TL shown by the broken line in (c) is calculated based on the High value and the Low value. Represents the threshold level.
（ｃ）に破線で示した閾値レベルの位置ＴＬに着目すると、データ信号波形の正極性と負極性のほぼ中間のレベルに位置している。このようなレベルに位置している閾値によれば、データ信号波形の立ち上がりエッジおよび立ち下がりエッジを適切に検出することができる。 Focusing on the threshold level position TL shown by the broken line in (c), it is located at a level substantially intermediate between the positive electrode property and the negative electrode property of the data signal waveform. According to the threshold value located at such a level, the rising edge and the falling edge of the data signal waveform can be appropriately detected.
図６は図２および図３の他の動作説明図であり、データ信号にノイズが重畳している場合の動作を示している。 FIG. 6 is another operation explanatory view of FIGS. 2 and 3, and shows an operation when noise is superimposed on the data signal.
図６において、（ａ）は電流方向のヒストグラムを示し、（ｂ）と（ｃ）はそれぞれ波形測定器に入力されたＰＳＩ５プロトコルに基づくデータ信号を示している。（ａ）に示すヒストグラムのハッチング部分はＨｉｇｈの値とＬｏｗの値に基づいて算出された閾値レベルを表し、（ｃ）に破線で示したＴＬはＨｉｇｈの値とＬｏｗの値に基づいて算出された閾値のレベルを表している。 In FIG. 6, (a) shows a histogram in the current direction, and (b) and (c) show data signals based on the PSI5 protocol input to the waveform measuring instrument, respectively. The hatched portion of the histogram shown in (a) represents the threshold level calculated based on the High value and the Low value, and the TL shown by the broken line in (c) is calculated based on the High value and the Low value. Represents the threshold level.
（ｃ）に破線で示した閾値レベルの位置ＴＬに着目すると、データ信号にノイズが重畳しているのにもかかわらず、図５と同様に、データ信号波形の正極性と負極性のほぼ中間のレベルに位置している。 Focusing on the threshold level position TL shown by the broken line in (c), despite the fact that noise is superimposed on the data signal, the data signal waveform is almost intermediate between the positive electrode property and the negative electrode property, as in FIG. It is located at the level of.
図６に示すようにデータ信号にノイズが重畳している場合であっても、閾値演算部４１ｇで算出される閾値はデータ信号波形の正極性と負極性のほぼ中間のレベルに位置することになり、図５に示したデータ信号にノイズが重畳していない場合と同様に、データ信号波形の立ち上がりエッジおよび立ち下がりエッジを適切に検出することができる。 Even when noise is superimposed on the data signal as shown in FIG. 6, the threshold value calculated by the threshold value calculation unit 41g is located at a level substantially intermediate between the positive and negative characteristics of the data signal waveform. Therefore, the rising edge and the falling edge of the data signal waveform can be appropriately detected as in the case where noise is not superimposed on the data signal shown in FIG.
なお、閾値演算部４１ｇで算出する閾値は、波形測定装置の測定対象に応じて、電圧値であってもよいし電流値であってもよい。 The threshold value calculated by the threshold value calculation unit 41g may be a voltage value or a current value, depending on the measurement target of the waveform measuring device.
以上説明したように、本発明によれば、電圧変調と電流変調が１本の信号線上に重畳している通信において、たとえばどちらか一方が起因となって他方に異常ノイズを発生させた場合においても、ノイズの影響を受けることなくシリアルバスデコード設定自動化処理を実行できる波形測定装置を実現することができる。 As described above, according to the present invention, in communication in which voltage modulation and current modulation are superimposed on one signal line, for example, when one of them causes abnormal noise in the other. However, it is possible to realize a waveform measuring device capable of executing serial bus decoding setting automation processing without being affected by noise.
１ 入力端子
２ Ａ/Ｄ変換部
３ 波形データ処理部
４ 制御部
４１ シリアルバスデコード設定自動化処理部
４１ａ 入力信号検出部
４１ｂ 縦軸スケール算出部
４１ｄ ビットレート検出部
４１ｅ 横軸スケール算出部
４１ｆ シリアルバス別特有情報検出部
４１ｇ 閾値演算部
４１ｇａ ヒストグラム演算部
４１ｇｂ 最大頻度中央値算出部
４１ｇｃ 閾値格納部
４２ シリアルバスデコード部
５ 波形データメモリ
６ 表示部
７ 検出/算出データメモリ
８ 操作部
1 Input terminal 2 A /
Claims (4)
シリアルバス設定自動化処理における閾値の演算にあたり、前記閾値として、軸方向のヒストグラムの頻度情報から最大頻度の値の中央値を算出することを特徴とする波形測定装置。 In a waveform measuring device having a control unit having a serial bus decoding function and connected to the serial bus
A waveform measuring device for calculating a threshold value in a serial bus setting automation process, which calculates the median value of the maximum frequency value from the frequency information of an axial histogram as the threshold value.
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