JPH0217457A - 波形観測装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は電圧、電流、その他のサンプリングした入力デ
ータを示す波形を任意の拡大率で画面に高速スクロール
で表示する波形観測装置に関する。

従来の技術 従来、ドツト・プリンタ等の記録装置を用い、その記録
紙上に電圧、電流、その他のサンプリングした入力デー
タを波形で記録している。その際、ＣＲＴ等の表示装置
を備えると、同一のサンプリングデータに基づいて、画
面上に波形を表示させ、記録波形の印字中に、そのモニ
ターを行なうことができる。このモニターされる波形は
記録装置における記録紙上の波形が流れるように形成さ
れるのと対応させ、高速スクロール（画面の連続的な平
行移動）によって連続的に表示する。このため、ＣＲＴ
Ｃ等の表示用コントローラを用いて、ＶＲＡＭ等の表示
用メモリからサンプリングデータ等の波形データを読み
始めるアドレス（スタートアドレス）を変更することに
より、高速スクロールする。即ら、ＣＲＴＣは８ビツト
や１６ビツト等から成るアドレス単位、即ら画面上では
一定の表示区分数に該当する８ドツトラインや１６ドツ
トライン等から成る一定のドツト数単位のスクロールを
行なうため、第１３図に示すようにスタートアドレス変
更前に、予めＶＲＡＭにおけるスクロール直前の記憶領
域にスクロール単位の波形データを書き込み、その後に
スクロールを行なう。なお、図中における１０．１２．
１４は同一の波形データを示す記録紙１６上の１ドツト
、画面１８上の１ドツト、ＶＲＡＭ２０上の１ビツトで
ある。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、このような波形観測装置ではリンプリン
グデータからそのデータ数と合ＵてＣＲＴＣによるスク
ロールの単位である一定のドツト数例えばえば８ドツト
や１６ビツト分だけ捕間データを作っているが１、画面
上に表示する波形を拡大する場合のスクロールが困難で
おる。何故なら、スクロールの単位である一定のドツト
数と拡大率が異なる場合は補間データの作成をサンプリ
ングデータ間の途中から行なわなければならない。

例えばＣＲＴＣによるスクロールの単位が８ドツトで、
拡大率が１０倍の場合には通常時間軸を拡大するため、
１個のリンプリングデータに対し、９個の補間データを
必要とする。

本発明はこのような従来の問題点に着目してなされたも
のであり、表示用コントローラによるスクロールの単位
である一定の表示区分数と画面上に表示する波形の拡大
率が異なる場合にも容易に高速スクロールが行なえる波
形観測装置を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段 上記目的を達成するための手段を、以下本発明を明示す
る第１図を用いて説明する。

この波形観測装置は入力チャンネル２２に（１７８えた
入力信号をアナログデータからデジタルデータに変換す
るＡ−Ｄ変換器２４と、Ａ−Ｄ変換器２４から順次サン
プリングデータを時系列に沿って取り込み、サンプリン
グデータ格納メモリ４０ａの記憶領域に書き込みを行な
うサンプリングデータ書込手段５８と、サンプリングデ
ータを記憶するリンプリングデータ格納メモリ４０ａと
を具備する前段と、サンプリングデータと補間データを
記憶する表示用メモリ２８と、表示用メモリ２８からデ
ータを読み出し、一画面におけるスクロールの単位であ
る一定の表示区分数により表示制御を行なう表示用コン
トローラ３０と、表示用コントローラ３０の制御に従っ
て、サンプリングデータと補間データをスクロールで表
示する表示装置３４とを具備する後段との間に、中段と
して、サンプリングデータ格納メモリ４０ａから時系列
に沿って隣接する複数個のサンプリングデータを画面上
に表示する波形の拡大率に基づいて順次読み出し、グル
ープ毎にサンプリングデータからそのデータ数と合せて
表示用コントローラ３０によるスクロールの単位である
一定の表示区分数の整数倍を１だけ超える補間データを
繰り返し作成する補間データ作成手段６０と、補間デー
タ作成手段６０から各グループの最後に位置するサンプ
リングデータを除いたグループ毎のサンプリングデータ
と補間データを取り込み、バッファメモリ４０ｂの記憶
領域に書き込みを行なうグループデータ書込手段６２と
、グループ毎のサンプリングデータと補間データを記憶
するバッファメモリ４０ｂと、バッフ７メモリ４０ｂか
らスクロール単位毎にサンプリングデータや補間データ
から成る波形データを読み出し、表示用メモリ２８にお
けるスクロール直前の記憶領域に書き込みを行なうスク
ロール単位データ書込手段６４と、表示用メモリ２８に
対するスクロール単位の波形データの書き込み終了毎に
、表示用コントローラ３０に対して表示用メモリ２８か
ら読み出す一画面のスタートアドレスを直前に書き込ま
れたスクロール単位の波形データまで読み出すように変
更して設定する続出アドレス設定手段６６とを具備する
ものである。

作用 上記のように構成すると、サンプリングデータ書込手段
５８がＡ−Ｄ変換器２４から順次サンプリングデータを
時系列に沿って取り込み、サンプリングデータ格納メモ
リ４０ａの記憶領域に書き込んだ後、先ず補間データ作
成手段６０がリンプリングデータ格納メモリ４０ａから
時系列に沿って隣接する複数個のサンプリングデータを
画面上に表示する波形の拡大率に基づいて順次読み出し
、グループ毎にサンプリングデータからそのデータ数と
合せて表示用コントローラ３０によるスクロールの単位
である一定の表示区分数の整数倍を１だけ超える補間デ
ータを繰り返し作成し、グループデータ書込手段６２が
各グループの最後に位置するサンプリングデータを除い
たグループ毎のナンプリングデータと補間データを記憶
するバッファメモリ４０ｂに、補間データ作成手段６０
からその都度グループ毎のナンプリングデータと補間デ
ータを取り込み、その記憶領域に書き込みを行なう。次
に、スクロール単位データ書込手段６４がバッファメモ
リ４０ｂからスクロール単位毎にサンプリングデータや
補間データから成る波形データを読み出し、表示用メモ
リ２８におけるスクロール直前の記憶領域に書き込みを
行ない、その書き込み終了後に続出アドレス設定手段６
６が表示用コントローラ３０に対して表示用メモリ２８
から読み出す一画面のスタートアドレスを直前に書き込
まれたスクロール単位の波形データまで読み出すように
変更して設定する。そこで、表示用コントローラ３０は
表示用メモリ２８からデータを読み出し、一画面におけ
るスクロール単位により表示制御を行ない、表示装置３
４の画面上にサンプリングデータと補間データをスクロ
ールして波形を表示する。

実施例 以下、添付図面に基づいて、本発明の詳細な説明する。

第２図は本発明の一実施例による波形観測装置を示すブ
ロック図である。図中、２２は電圧、電流、電力等のア
ナログ入力信＠Ｓｉを送るチャンネル、２４はそのチャ
ンネル２２に介在し、入力信号をアナログデータからデ
ジタルデータに変換するＡ−Ｄ変換器である。このＡ−
Ｄ変換器２４には例えば８ビツトのものを用いる。なお
、８ビツトならＡ−Ｄ変換器２４から取り込んだサンプ
リングデータは０Ｏ−ＦＦＨ（１６進数で示している）
の値のいずれかになる。２６はサンプリングデータを波
形で表示するのに必要な処理を行なうＣＰＬＩを備えた
装置である。この装置２６には波形データを書き込む表
示用メモリ例えばＶＲＡＭ　（Ｖ　ｉ　ｄｅｏＲＡＭ＞
２８、その表示用メモリ２８から波形データを読み出し
て表示制御を行なう表示用コントローラ例えばＣＲＴＣ
３０，波形データを印字で記録する記録装置例えばドツ
ト・プリンタ３２等がそれぞれ接続されている。３４は
表示用コントローラ３０の制御に従って、波形データを
スクロールで表示する表示装置例えばラスクスキャン型
ＣＲＴ　（ブラウン管）である。この表示装置３４はＬ
ＣＤ　（液晶デイスプレィ）でも良い。なお、このよう
なサンプリングデータに基づく波形の観測には画面を簡
単に利用できる表示装置３４があれば良く、必ずしも記
録装置３２は必要でない。上述したＣＰＵを備える装置
２６には例えばＣＰＵ　（中央処理装置）３６、ＲＯＭ
（続出し専用メモリ）３８、ＲＡＭ　（読出し書込み可
能メモリ＞４０、入出力ボート４２、パスライン４４等
から構成されているマイクロコンピュータを用いる。そ
のＣＰＵ３６はマイクロコンピュータの中心となる頭脳
部に相当し、プログラムの命令に従って、全体に対する
制御を実行すると共に、算術、論理演算を行ない、その
結果も一時的に記憶する。又、周辺装置に対しても制御
を行ナッている。ＲＯＭ３８にはレコーダ全体の性能を
向上させるための制御プログラム、サンプリングデータ
に基づく波形のスクロール表示処理プログラム等が格納
されている。又、ＲＡＭ４０はＣＰＵ３６の演算結果の
データ等を記憶するが、電圧や電流等のサンプリングデ
ータを記憶する格納メモリや補間データ作成後にグルー
プ毎の波形データを記憶するバッファメモリともなって
いる。

入出力ポート４２にはＡ−Ｄ変換器２４、拡大率を設定
する操作スイッチ（図示なし）、記録装置３２等が接続
されている。パスライン４４はそれらを接続するための
アドレスバスライン、データバスライン、制御パスライ
ン等を含み、表示用メモリ２８、表示用コントローラ３
０とも結合している。又、上述した記録装置３２となる
ドツト・プリンタとしてライン型ナーマル記録ヘッドを
備えたドツト・マトリックスプリンタを用いると、Ａ−
Ｄ変換器２４から取り込んだサンプリングデータをその
サーマルヘッドに合せて変換した後、第３図に示すよう
にドツトで波形を印字することができる。但し、４６は
サーマルヘッド、４８は記録紙、５０は波形、及び矢印
は記録紙４８の移動方向である。なお、サーマルヘッド
４６には１ラインに沿って、１からＸ番までサンプリン
グデータに基づく波形データの量を示すドツト位置かめ
る。

次に、本実施例の動作を説明する。

第４図は波形観測の基本処理構成を示す図、第５図及び
第６図はそのスクロール手段におけるリンプリングデー
タに基づく波形のスクロール表示処理プログラムの１例
を示すＰ１〜ｐ１３のステップから成るフローチャート
である。又、第７図はＶＲＡＭ　（点線の枠内は８ビツ
トから成る各アドレスを示す）と表示装置の画面（実線
の枠で示す）との対応関係を示す説明図である。波形を
観測するには、先ず装置に内蔵するプログラムに使う各
変数やＡ−Ｄ変換器２４におけるサンプリングスピード
、データ数、クロック等装置のハードウェアに対する初
期化をする。次に、Ａ−Ｄ変換器２４により入力チャン
ネル２２から入る電流、電圧等のアナログデータを順次
サンプリングしてデジタルデータに変換し、更に変換し
たサンプリングデータを時系列に沿って取り込み、ＲＡ
Ｍ４０の一部（サンプリングデータ格納メモリ）４０ａ
の記憶領域に書き込んだ後、スクロール手段に入る。

なお、このようなサンプリングデータ格納メモリには独
立したＲＡＭを用いて、装置２６に接続してもよい。

そこで、サンプリングデータに基づく波形のスクロール
表示処理プログラムを実行するには、先ずＰｌで、ＥＮ
Ｄ−ＦＬＡＧをＯ１変数ＢＵＦ−ＮＵＭをＯにし、更に
ＤＡＴＡ−ＡＤＲを次にスクロールする最初のデータア
ドレスにセットする。

なお、ＥＮＤ−ＦＬＡＧはスクロールの終了を示すフラ
グ、ＢＵＦ−ＮＵＭは１回（グループ毎）の波形データ
の占き込みに使うバッファ数、ＤＡＴＡ−ＡＤＲは波形
データの作成に使うサンプリングデータを書き込む格納
メモリのアドレスである。因みに、第８図における斜線
部４０ａはＲＡＭ４０のサンプリングデータ格納メモリ
であり、その中間にある１点鎖線５２は１サンプリング
データを格納するアドレス（ＤＡＴＡ−ＡＤＲ＞、その
後端におる実線５４は他の１サンプリングデータを同様
に格納する最終アドレス（ＤＡＴＡ−ＥＮＤ）である。

次にＰ２へ行き、ＢＵＦ−ＮｔＪＭがＯか判定する。Ｂ
ＬＪＦ−ＮＵＭはＯであるからＰ３へ行く。Ｐ３ではＥ
ＮＤ−ＦＬＡＧが１か判定する。ＥＮＤ−ＦＬＡＧは１
でないのでＰ４へ行く。なお、サンプリングデータ格納
メモリ４Ｑａに格納されているサンプリングデータに基
づく波形データを全てスクロールした時にＥＮＤ−ＦＬ
ＡＧは１となる。Ｐ４ではバッフ７メモリをクリアし、
変数ＤＡＴＡ−ＮＵＭをｙにセットする。なお、ＤＡＴ
Ａ−ＮＵＭは１回（グループ毎）の補間データ作成に使
うサンプリングデータ数であり、２個以上必要とする。

例えばＣＲＴＣ３０によるスクロールの単位が８ドツト
即ち画面上の表示区分数が８ドツトラインであり、拡大
率が１２倍ならｙを３にする。何故なら、後述するよう
に補間して、８ドツトラインずつ３回スクロールすると
、次のスクロールの時には最初のドツトラインに最後の
サンプリングデータが乗るから好都合となる。次にＰ５
へ行き、ＤＡＴＡ−ＮＵＭがＯか判定する。ＤＡＴＡ−
ＮＵＭはＯでないのでＰ６へ行く。Ｐ６ではＤ　Ａ　Ｔ
　Ａ　−Ａ　Ｄ　ＲがＤＡＴＡ−ＥＮＤか判定する。Ｄ
ＡＴＡ−ＡＤＲはＤＡＴＡ−ＥＮＤでないのでＰ７へ行
く。Ｐ７ではサンプリングデータ格納メモリ４０ａから
ＤＡＴＡＡＤＲを１進め、次のＰ８でＤＡＴＡ−ＮＵＭ
を１減じることにより、Ｐ５　、Ｐ６の判定を行ないな
がら時系列に沿って隣接するｙ個のナンプリングデータ
を順次読み出し、それらのサンプリングデータからその
データ数ｙと合せて表示用コントローラ３０によるグル
ープの単位である一定の表示区分数の整数倍を１だけ超
える補間データを作成し、ＲＡＭ４０の一部たるバッフ
７メモリ４ｏｂに書き込む。例えばサンプリングデータ
数が３個（拡大率が１２倍のため）、スクロールの単位
が８ドツトであると補間データを２２個作る。

このため、１回（グループ毎）にバッフ７メモリ４０ｂ
に書き込む波形データは最後に位置するサンプリングデ
ータ１個を除いたサンプリングデータ２個と補間データ
２２個の合ｈ１２４個となる。

このようにして、Ｐ５でＤＡＴＡ−ＮＵＭがＯと判定さ
れると、Ｐ９へ行く。Ｐ９ではＢ　Ｕ　Ｆ　−ＮＵＭを
Ｘにセットする。上記の例では第９図に示すようにＸを
３にし、バッファメモリ４０ｂの記憶領域を■、■、■
と３バツフアに区分する。図中、ｄｌ、ｄ２、ｄ３は各
サンプリングデータを示し、それらの間をつなぐ各実線
は１１個ずつ合計２２個の補間データを示している。但
し、最後に位置するサンプリングデータｄ３は次回に書
き込まれる。次にＰｌｏへ行き、バッファメモリ４０ｂ
の各バッファからスクロールの単位である一定の表示区
分数毎にサンプリングデータや補間データから成る波形
データを読み出し、表示用メモリ２８におけるスクロー
ル直前の記憶領域に転送して書き込む。例えばバッファ
■の波形データを第１０ａ図に示すようにＶＲＡＭ２８
のスクロール直前の記憶領域２８ｂに転送■′する。図
中、実線の枠５６は表示装置３４の画面である。次にＰ
ｌｌへ行き、ＢＵＦ−ＮＵＭから１を減じる。次にＰＩ
３へ行き、表示用コントローラ３０に対して表示用メモ
リ２８から読み出す一画面のスタートアドレスを直前に
書き込まれたスクロール単位の波形データまで読み出す
ように変更して設定し、表示用メモリ２８からサンプリ
ングデータや補間データを読み出し、表示装置３４の画
面上に波形をスクロールで表示する。例えば第１０ｂ図
に示すように矢印（左）方向にスクロールする。次にＰ
２へ戻り、そこでＢＵＦ−ＮＵＭがＯと判定されるまで
Ｐｌｏ、Ｐｌｌ、ｐ１２のステップを繰り返す。

このため、バッファ■の波形データを第１１ａ図に示す
ように転送■−し、スタートアドレスを変更して第１１
ｂ図に示すようにスクロールした後、更にバッファ■の
波形データを第１２ａ図に示すように転送■−し、スタ
ートアドレスを変更して第１２ｂ図に示すようにスクロ
ールする。因みに、第７図では表示装置３４の左端に対
応するアドレスが表示用メモリ２８のスタートアドレス
になるため、ａをスタートアドレスにしてスクロールを
開始すると、次のスクロール時のスタートアドレスはｂ
ｌその次のスクロール時のスタートアドレスはＣ・・・
・・・のようになり、一定の表示区分数を含む代表のア
ドレス単位で順次スタートアドレスを変更して設定する
。

Ｐ２でＢＵＦ−ＮＵＭがＯと判定されると、Ｐ３へ戻り
、ＥＮＤ−ＦＬＡＧが１か判定した後、以下同様にＰ４
〜Ｐ８のステップで、サンプリングデータ格納メモリ４
０ａから時系列に沿って隣接する次のｙ個のサンプリン
グデータを読み出し、それらのナンプリングデータから
補間データを作成し、バッファメモリ４０ｂに波形デー
タとして書き込む。なお、前回の最後に位置するサンプ
リングデータは今回も用いる。しかし、今回の最後に位
置するサンプリングデータはバッファメモリ４０ｂに書
き込まない。次にＰ９へ行き、以下同様にＰ９〜Ｐ１２
のステップでＢｔ、ＩＦ−ＮＵＭをＸにセットし、各バ
ッファから波形データを表示用メモリ２８に転送する毎
に、表示用コントローラ３０により表示装置３４の画面
上に波形をスクロールで表示する。このようにして、以
下サンプリングデータ格納メモリ４０ａから時系列に沿
って隣接するｙ個のサンプリングデータを順次読み出し
て、同様な処理を繰り返して行なうと、波形を高速スク
ロールで表示することができる。

Ｐ６でＤＡＴＡ−ＡＤＲがＤＡＴＡ−ＥＮＤと判定され
ると、ＰＩ３へ行き、ＥＮＤ−ＦＬＡＧを１にする。す
ると、Ｐ８でＤＡＴＡ−ＮＵＭから１を減じながら、Ｐ
５でＤＡＴＡ−ＮＵＭがＯと判定されるまで、Ｐ６　、
ＰＩ３、Ｐ８　、Ｐ５のステップを繰り返す。Ｐ５でＤ
ＡＴＡ−ＮＵＭがＯと判定されると、Ｐ９へ行く。Ｐ９
ではＢＬＪＦ−ＮＵＭをＸにセットする。すると、ｐＨ
でＢＵＦＮＵＭから１を減じながら、Ｐ２でＢＵＦ−Ｎ
ＵＭがＯと判定されるまで、ｐｌｏ、Ｐｌｌ、ＰＩ３の
ステップを繰り返し、Ｘ同波形の現れない画面をスクロ
ールする。Ｐ２でＢＵトーＮＵＭがＯと判定されると、
Ｐ３へ行く。Ｐ３ではＥＮＤ−ＦＬＡＧが１か判定する
。ところが、ＥＮＤ−ＦＬＡＧは既に１となっているた
め、このプログラムは終了する。

なお、このプログラムは自動的に左方向にスクロールさ
せたが、右方向にスクロールさせることも同様に行なえ
る。又、手動の場合は入出力ポート４２に接続されるロ
ータリエンコーダ等の操作スイッチを回して左右にスク
ロールさせることができる。

発明の詳細 な説明した本発明によれば、表示装置の画面上に任意の
拡大率の波形を高速スクロールにより容易に表示できる
ため、高速現象を捕えて波形の観測を好適に行なうこと
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による波形観測装置を示すブロック図で
ある。 第２図は本発明の一実施例による波形観測装置を示すブ
ロック図である。 第３図は同実施例で採用した記録装置による波形の記録
状態を示す説明図である。 第４図は同実施例で採用した波形観測の基本処理構成を
示す図である。 第５図及び第６図は同実施例で採用したサンプリングデ
ータに基づく波形のスクロール表示処理プログラムのフ
ローチＶ−トである。 第７図は同実施例で採用したＶＲＡＭと表示装置の画面
との対応関係を示す説明図である。 第８図は同実施例で採用したＲＡＭの１部をナンプリン
グデータ格納メモリとして使用した状態を示す説明図で
ある。 第９図は同実施例で採用したＲＡＭの１部をバッファと
して使用し、それを３バツフアに区分した状態を示す説
明図である。 第１０図、第１１図、及び第１２図はいずれも第７図に
示したＶＲＡＭと表示装置の画面との対応関係につき、
各バッファに出ぎ込まれた波形データを転送状態とその
スクロール状態に対応させて示した図である。 第１３図は従来の波形観測装置における同一の波形デー
タを示す記録紙上、画面上、及びＶＲＡＭ上における時
間の経過に対応する状態を示す説明図である。 ２２・・・入力チャンネル　２４・・・Ａ−Ｄ変換器２
６・・・ＣＰＵを備えた装置　２８・・・表示用メモリ
３０・・・表示用コントローラ　３４・・・表示装置　
３６・・・ＣＰｔＪ　　４０・・・ＲＡＭ　　４０ａ・
・・ナンプリングデータ格納メモリ　４０ｂ・・・バッ
フ７メモリ５８・・・サンプリングデータ書込手段　６
０・・・補間データ作成手段　６２・・・グループデー
タ書込手段６４・・・スクロール単位データ書込手段　
６６・・・続出アドレス設定手段 第９図 第１０図 第 図 第 図 第１１図 第１２図 第１３図 １６ビ、トライン

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 入力チャンネルに備えた入力信号をアナログデータから
   デジタルデータに変換するＡ−Ｄ変換器と、Ａ−Ｄ変換
   器から順次変換したサンプリングデータを時系列に沿つ
   て取り込み、サンプリングデータ格納メモリの記憶領域
   に書き込みを行なうサンプリングデータ書込手段と、サ
   ンプリングデータを記憶するサンプリングデータ格納メ
   モリと、サンプリングデータ格納メモリから時系列に沿
   って隣接する複数個のサンプリングデータを画面上に表
   示する波形の拡大率に基づいて順次読み出し、グループ
   毎にサンプリングデータからそのデータ数と合せて表示
   用コントローラによるスクロールの単位である一定の表
   示区分数の整数倍を１だけ超える補間データを繰り返し
   作成する補間データ作成手段と、補間データ作成手段か
   ら各グループの最後に位置するサンプリングデータを除
   いたグループ毎のサンプリングデータと補間データを取
   り込み、バッファメモリの記憶領域に書き込みを行なう
   グループデータ書込手段と、グループ毎のサンプリング
   データと補間データを記憶するバッファメモリと、バッ
   ファメモリからスクロール単位毎にサンプリングデータ
   や補間データから成る波形データを読み出し、表示用メ
   モリにおけるスクロール直前の記憶領域に書き込みを行
   なうスクロール単位データ書込手段と、サンプリングデ
   ータと補間データを記憶する表示用メモリと、表示用メ
   モリに対するスクロール単位の波形データの書き込み終
   了毎に、表示用コントローラに対して表示用メモリから
   読み出す一画面のスタートアドレスを直前に書き込まれ
   たスクロール単位の波形データまで読み出すように変更
   して設定する読出アドレス設定手段と、表示用メモリか
   らデータを読み出し、一画面におけるスクロール単位に
   より表示制御を行なう表示用コントローラと、表示用コ
   ントローラの制御に従って、サンプリングデータと補間
   データをスクロールで表示する表示装置とを備えること
   を特徴とする波形観測装置。