JPH07135447A - ディジタル処理装置 - Google Patents
ディジタル処理装置Info
- Publication number
- JPH07135447A JPH07135447A JP28238993A JP28238993A JPH07135447A JP H07135447 A JPH07135447 A JP H07135447A JP 28238993 A JP28238993 A JP 28238993A JP 28238993 A JP28238993 A JP 28238993A JP H07135447 A JPH07135447 A JP H07135447A
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- JP
- Japan
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- digital
- processing
- circuit
- fpga
- filter processing
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ハードウェア規模の縮小化および製造コスト
の低下を図れる複数の種類のディジタルフィルタ処理を
選択的に行うディジタル処理装置を提供する。 【構成】 ユーザによるキーボード20の操作に応じた
操作信号S20がCPU10に出力され、CPU10か
らの制御信号に基づいて、選択された例えばLPFデー
タ14がFPGA8に出力される。そして、FPGA8
において、LPFデータ14に応じたディジタル回路が
構築される。そして、この構築されたディジタル回路に
よって、A/D変換回路4からディジタル信号がローパ
スフィルタ処理され、処理されたディジタル信号がFP
GA8から出力される。
の低下を図れる複数の種類のディジタルフィルタ処理を
選択的に行うディジタル処理装置を提供する。 【構成】 ユーザによるキーボード20の操作に応じた
操作信号S20がCPU10に出力され、CPU10か
らの制御信号に基づいて、選択された例えばLPFデー
タ14がFPGA8に出力される。そして、FPGA8
において、LPFデータ14に応じたディジタル回路が
構築される。そして、この構築されたディジタル回路に
よって、A/D変換回路4からディジタル信号がローパ
スフィルタ処理され、処理されたディジタル信号がFP
GA8から出力される。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、複数の種類のフィルタ
処理を選択的に行う、ハードウェアの構成がプログラム
可能なディジタル処理装置に関する。
処理を選択的に行う、ハードウェアの構成がプログラム
可能なディジタル処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】複数の種類のディジタル演算処理を、条
件に応じて選択的にハードウェアで行うディジタル処理
装置がある。このようなディジタル処理装置では、例え
ば、処理A、B、Cを条件に応じて選択的に行う場合に
は、図3(A)に示すように、処理A、B、Cのそれぞ
れに応じた回路A、B、Cが設けられている。このディ
ジタル演算回路では、アナログ入力信号がA/D変換回
路にて、ディジタル信号に変換され、このディジタル信
号に応じた処理A、B、Cが回路A、B、Cにおいてハ
ードウェア的に行われ、処理結果が、条件に応じてスイ
ッチ回路によって選択的にD/A変換回路に出力され、
D/A変換回路にてD/A変換され出力信号として出力
される。
件に応じて選択的にハードウェアで行うディジタル処理
装置がある。このようなディジタル処理装置では、例え
ば、処理A、B、Cを条件に応じて選択的に行う場合に
は、図3(A)に示すように、処理A、B、Cのそれぞ
れに応じた回路A、B、Cが設けられている。このディ
ジタル演算回路では、アナログ入力信号がA/D変換回
路にて、ディジタル信号に変換され、このディジタル信
号に応じた処理A、B、Cが回路A、B、Cにおいてハ
ードウェア的に行われ、処理結果が、条件に応じてスイ
ッチ回路によって選択的にD/A変換回路に出力され、
D/A変換回路にてD/A変換され出力信号として出力
される。
【0003】例えば、ローパスフィルタ(LPF)処
理、バンドパスフィルタ(BPF)処理およびハイパス
フィルタ(HPF)処理を選択的に行う場合には、従来
のディジタル処理装置は、は図3(B)に示すように、
LPF回路、BPF回路およびHPF回路を内蔵する構
成となる。このディジタル処理装置では、LPF回路に
よってLPF処理されたディジタル信号、BPF回路に
よってBPF処理されたディジタル信号およびHPF回
路によってHPF処理されたディジタル信号が、スイッ
チ回路によって、選択的にD/A変換回路を介して出力
される。このとき、例えば、LPF処理を行っている際
には、BPF回路およびHPF回路は使用されていな
い。
理、バンドパスフィルタ(BPF)処理およびハイパス
フィルタ(HPF)処理を選択的に行う場合には、従来
のディジタル処理装置は、は図3(B)に示すように、
LPF回路、BPF回路およびHPF回路を内蔵する構
成となる。このディジタル処理装置では、LPF回路に
よってLPF処理されたディジタル信号、BPF回路に
よってBPF処理されたディジタル信号およびHPF回
路によってHPF処理されたディジタル信号が、スイッ
チ回路によって、選択的にD/A変換回路を介して出力
される。このとき、例えば、LPF処理を行っている際
には、BPF回路およびHPF回路は使用されていな
い。
【0004】また、複数の種類のディジタル演算処理
を、各処理の種類に応じた複数のプログラムを選択的に
DSP(Digital Signal Processor) によってソフトウ
ェア的に処理することも可能である。
を、各処理の種類に応じた複数のプログラムを選択的に
DSP(Digital Signal Processor) によってソフトウ
ェア的に処理することも可能である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述したよう
に、複数の種類のディジタル演算処理を各処理に応じた
回路を選択的に用いて行うと、処理の種類に応じた数の
回路をディジタル処理装置は内蔵しなければならず、デ
ィジタル処理装置のハードウェア規模が大きくなり、ま
た、製造コストが高くなるという問題がある。例えば、
上述した図3(B)に示すディジタル処理装置では、各
フィルタ回路が1万ゲート規模とすると、少なくとも3
万ゲート規模と非常に大規模な回路となる。さらに、こ
のディジタル処理装置では、一般的に、特定の処理に専
用の回路を用いているため、処理内容に変更が生じた場
合に回路機能の変更が困難であり、また、生産台数が少
ない場合には製造コストが高くなるという問題もある。
特に、フィルタ処理を行うディジタル処理装置では、条
件に応じてフィルタの特性を変更する場合が多く、図3
(B)に示すディジタル処理装置には、装置完成後にフ
ィルタ特性の変更に応じてフィルタ回路の変更を行うこ
とは通常できないという問題がある。
に、複数の種類のディジタル演算処理を各処理に応じた
回路を選択的に用いて行うと、処理の種類に応じた数の
回路をディジタル処理装置は内蔵しなければならず、デ
ィジタル処理装置のハードウェア規模が大きくなり、ま
た、製造コストが高くなるという問題がある。例えば、
上述した図3(B)に示すディジタル処理装置では、各
フィルタ回路が1万ゲート規模とすると、少なくとも3
万ゲート規模と非常に大規模な回路となる。さらに、こ
のディジタル処理装置では、一般的に、特定の処理に専
用の回路を用いているため、処理内容に変更が生じた場
合に回路機能の変更が困難であり、また、生産台数が少
ない場合には製造コストが高くなるという問題もある。
特に、フィルタ処理を行うディジタル処理装置では、条
件に応じてフィルタの特性を変更する場合が多く、図3
(B)に示すディジタル処理装置には、装置完成後にフ
ィルタ特性の変更に応じてフィルタ回路の変更を行うこ
とは通常できないという問題がある。
【0006】また、上述したDSPを使用する場合に
は、ハードウェア規模および製造コストの面での問題は
解消されるが、ソフトウェア的に処理を行うため、ハー
ドウェア的に処理を行う場合に比べて処理速度が遅いと
いう問題がある。特に、画像処理などに用いられるビデ
オ信号などをディジタル方式でフィルタリングする場合
のように、高速な信号処理が要求される場合には、DS
PあるいはCPUを用いたソフトウェアによる信号処理
では、処理速度が表示速度に追従できないという問題が
ある。
は、ハードウェア規模および製造コストの面での問題は
解消されるが、ソフトウェア的に処理を行うため、ハー
ドウェア的に処理を行う場合に比べて処理速度が遅いと
いう問題がある。特に、画像処理などに用いられるビデ
オ信号などをディジタル方式でフィルタリングする場合
のように、高速な信号処理が要求される場合には、DS
PあるいはCPUを用いたソフトウェアによる信号処理
では、処理速度が表示速度に追従できないという問題が
ある。
【0007】ところで、一般のロジックゲートアレイよ
りゲート数が少ないが、特定用途向け半導体デバイス
(ASIC)として数千ゲート以上の規模を持ち、ユー
ザがフィールドでプログラム可能なゲートアレイである
FPGA(Field ProgrammableGate Array)が知られて
いる。しかし、従来のFPGAを用いた処理では、通
常、単一の処理に応じたプログラムに基づいてをFPG
Aの設定を行い、単一の機能のゲートアレイアの置き換
えとしてFPGAを使用しており、一般的に、その機能
の変更についての効果的な対策は施されていない。
りゲート数が少ないが、特定用途向け半導体デバイス
(ASIC)として数千ゲート以上の規模を持ち、ユー
ザがフィールドでプログラム可能なゲートアレイである
FPGA(Field ProgrammableGate Array)が知られて
いる。しかし、従来のFPGAを用いた処理では、通
常、単一の処理に応じたプログラムに基づいてをFPG
Aの設定を行い、単一の機能のゲートアレイアの置き換
えとしてFPGAを使用しており、一般的に、その機能
の変更についての効果的な対策は施されていない。
【0008】本発明は上述した従来技術の問題に鑑みて
なされ、複数の種類のディジタルフィルタ処理を選択的
に行うことができ、ハードウェア規模の縮小化および製
造コストの低下を図ることができるディジタル処理装置
を提供することを目的とする。また、本発明は、ディジ
タルフィルタ処理の内容の変更に伴い、回路構成を簡単
に変更することができるディジタル処理装置を提供する
ことを目的とする。さらに、本発明は、ディジタルフィ
ルタ処理を高速に行うことができるディジタル処理回路
を提供することを目的とする。
なされ、複数の種類のディジタルフィルタ処理を選択的
に行うことができ、ハードウェア規模の縮小化および製
造コストの低下を図ることができるディジタル処理装置
を提供することを目的とする。また、本発明は、ディジ
タルフィルタ処理の内容の変更に伴い、回路構成を簡単
に変更することができるディジタル処理装置を提供する
ことを目的とする。さらに、本発明は、ディジタルフィ
ルタ処理を高速に行うことができるディジタル処理回路
を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】上述した従来技術の問題
点を解決するためのに、本発明のディジタル処理装置
は、プログラムに応じたディジタル演算回路を構成する
ゲートアレイと、前記複数の種類のフィルタ処理を行う
ディジタル演算回路の構成をそれぞれ記述した複数のプ
ログラムを記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶さ
れた複数のプログラムを選択的に前記ゲートアレイに出
力する制御手段とを有し、フィールドで希望するディジ
タルフィルタ処理回路を構成する。
点を解決するためのに、本発明のディジタル処理装置
は、プログラムに応じたディジタル演算回路を構成する
ゲートアレイと、前記複数の種類のフィルタ処理を行う
ディジタル演算回路の構成をそれぞれ記述した複数のプ
ログラムを記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶さ
れた複数のプログラムを選択的に前記ゲートアレイに出
力する制御手段とを有し、フィールドで希望するディジ
タルフィルタ処理回路を構成する。
【0010】また、本発明のディジタル処理回路におけ
る前記複数の種類のフィルタ処理は、例えば、ローパス
フィルタ処理、バンドパスフィルタ処理およびハイパス
フィルタ処理である。
る前記複数の種類のフィルタ処理は、例えば、ローパス
フィルタ処理、バンドパスフィルタ処理およびハイパス
フィルタ処理である。
【0011】さらに、本発明のディジタル処理装置にお
ける前記ゲートアレイは、FPGA(Field Programmab
le Gate Array)である。
ける前記ゲートアレイは、FPGA(Field Programmab
le Gate Array)である。
【0012】
【作用】本発明のディジタル処理装置では、例えば、予
め記憶手段にはローパスフィルタ処理、バンドパスフィ
ルタ処理およびハイパスフィルタ処理を行うディジタル
演算回路の構成をそれぞれ記述した複数のプログラムが
記憶されている。そして、ユーザからの指示に応じた制
御手段からの制御信号に基づいて、記憶手段に記憶され
た例えばローパスフィルタ処理を行うディジタル演算回
路の構成を記述したプログラムが例えばゲートアレイと
してのFPGAに出力される。そして、FPGAにおい
て、入力されたプログラムの記述に応じて、ブロック内
論理と相互配線とが決定され、ローパスフィルタ処理を
行うディジタル演算回路が構成される。そして、FPG
Aにおいて構成されたディジタル演算回路を用いて、デ
ィジタル信号に対してローパスフィルタ処理がハードウ
ェア的に行われる。
め記憶手段にはローパスフィルタ処理、バンドパスフィ
ルタ処理およびハイパスフィルタ処理を行うディジタル
演算回路の構成をそれぞれ記述した複数のプログラムが
記憶されている。そして、ユーザからの指示に応じた制
御手段からの制御信号に基づいて、記憶手段に記憶され
た例えばローパスフィルタ処理を行うディジタル演算回
路の構成を記述したプログラムが例えばゲートアレイと
してのFPGAに出力される。そして、FPGAにおい
て、入力されたプログラムの記述に応じて、ブロック内
論理と相互配線とが決定され、ローパスフィルタ処理を
行うディジタル演算回路が構成される。そして、FPG
Aにおいて構成されたディジタル演算回路を用いて、デ
ィジタル信号に対してローパスフィルタ処理がハードウ
ェア的に行われる。
【0013】
【実施例】本発明の実施例に係わるディジタル処理装置
について説明する。図1は本実施例のディジタル処理装
置1を説明するための図である。ディジタル処理装置1
は、図1に示すように主に、FPGA8、CPU10お
よびメモリ12で構成される。FPGA8はA/D変換
回路4からディジタル信号S4を入力し、D/A変換回
路6にフィルタリング処理されたディジタル信号S8を
出力する。
について説明する。図1は本実施例のディジタル処理装
置1を説明するための図である。ディジタル処理装置1
は、図1に示すように主に、FPGA8、CPU10お
よびメモリ12で構成される。FPGA8はA/D変換
回路4からディジタル信号S4を入力し、D/A変換回
路6にフィルタリング処理されたディジタル信号S8を
出力する。
【0014】A/D変換回路4は、アナログ入力信号を
S0を入力し、これをディジタル変換して変換されたデ
ィジタル信号をFPGA8に出力する。D/A変換回路
6は、FPGA8からフィルタリングされたディジタル
信号S8を入力し、これをアナログ変換し、変換された
アナログ出力信号S6を出力する。
S0を入力し、これをディジタル変換して変換されたデ
ィジタル信号をFPGA8に出力する。D/A変換回路
6は、FPGA8からフィルタリングされたディジタル
信号S8を入力し、これをアナログ変換し、変換された
アナログ出力信号S6を出力する。
【0015】メモリ12には、FPGA8においてLP
F回路、BPF回路およびHPF回路を実現するための
LPFデータ14、BPFデータ16およびHPFデー
タ18が記憶されている。
F回路、BPF回路およびHPF回路を実現するための
LPFデータ14、BPFデータ16およびHPFデー
タ18が記憶されている。
【0016】CPU10は、ユーザによる操作に応じた
キーボード20からの操作信号S20に応じて、メモリ
12に記憶されたLPFデータ14、BPFデータ16
およびHPFデータ18を選択的にFPGA8に出力す
る。
キーボード20からの操作信号S20に応じて、メモリ
12に記憶されたLPFデータ14、BPFデータ16
およびHPFデータ18を選択的にFPGA8に出力す
る。
【0017】FPGA8は、CPU10から入力したデ
ータに基づいて、比較的小規模な論理ブロックを規則的
に並べ、ブロック内論理と相互配線とを決定し、入力し
たデータに応じたハードウェア回路を構成する。本実施
例においてはFPGA8が構成するハードウェアは、L
PFデータ14に応じたLPF回路、BPFデータ16
に応じたBPF回路、あるいは、HPFデータ18に応
じたHPF回路である。FPGA8は、A/D変換回路
4から入力したディジタル信号S4を、上記構成された
ハードウェア回路によってフィルタ処理を行い、フィル
タリングされたディジタル信号S8をD/A変換回路6
に出力する。FPGA8は、PLDと比べるとハードウ
ェアを実現できる論理の規模も大きく、構造はゲートア
レイに近い。
ータに基づいて、比較的小規模な論理ブロックを規則的
に並べ、ブロック内論理と相互配線とを決定し、入力し
たデータに応じたハードウェア回路を構成する。本実施
例においてはFPGA8が構成するハードウェアは、L
PFデータ14に応じたLPF回路、BPFデータ16
に応じたBPF回路、あるいは、HPFデータ18に応
じたHPF回路である。FPGA8は、A/D変換回路
4から入力したディジタル信号S4を、上記構成された
ハードウェア回路によってフィルタ処理を行い、フィル
タリングされたディジタル信号S8をD/A変換回路6
に出力する。FPGA8は、PLDと比べるとハードウ
ェアを実現できる論理の規模も大きく、構造はゲートア
レイに近い。
【0018】次に、ディジタル処理装置1の使用方法に
ついて説明する。 ステップS1:ユーザによるキーボード20の操作に応
じた操作信号S20がCPU10に出力され、LPFデ
ータ14、BPFデータ16およびHPFデータ18が
メモリ12に記憶される。 ステップS2:ユーザによるキーボード20の操作に応
じて、例えばLPF処理が選択され、これに応じた操作
信号S20がCPU10に出力される。そして、CPU
10からの制御信号に基づいて、メモリ12に記憶され
たLPFデータ14がFPGA8に出力される。そし
て、LPFデータ14に基づいて、FPGA8のブロッ
ク内論理と相互配線とが決定され、LPF処理を行うフ
ィルタ回路が構成される。
ついて説明する。 ステップS1:ユーザによるキーボード20の操作に応
じた操作信号S20がCPU10に出力され、LPFデ
ータ14、BPFデータ16およびHPFデータ18が
メモリ12に記憶される。 ステップS2:ユーザによるキーボード20の操作に応
じて、例えばLPF処理が選択され、これに応じた操作
信号S20がCPU10に出力される。そして、CPU
10からの制御信号に基づいて、メモリ12に記憶され
たLPFデータ14がFPGA8に出力される。そし
て、LPFデータ14に基づいて、FPGA8のブロッ
ク内論理と相互配線とが決定され、LPF処理を行うフ
ィルタ回路が構成される。
【0019】ステップS3:アナログ入力信号S0がデ
ィジタル変換されたディジタル信号S4がA/D変換回
路4からFPGA8に入力され、FPGA8に構成され
たフィルタ回路によってLPFフィルタ処理が行われ、
LPFフィルタ処理されたディジタル信号がD/A変換
回路6においてアナログ変換され、アナログ出力信号S
6として出力される。 ステップS4:ステップS3の実行結果に応じて、例え
ば、フィルタの特性を変更したい場合にはステップS5
を実行する。 ステップS5:ユーザによるキーボード20の操作に応
じて、変更したフィルタの特性に応じたLPFデータが
メモリ12に記憶される。その後、変更したLPFデー
タに応じたフィルタ処理が実行される。
ィジタル変換されたディジタル信号S4がA/D変換回
路4からFPGA8に入力され、FPGA8に構成され
たフィルタ回路によってLPFフィルタ処理が行われ、
LPFフィルタ処理されたディジタル信号がD/A変換
回路6においてアナログ変換され、アナログ出力信号S
6として出力される。 ステップS4:ステップS3の実行結果に応じて、例え
ば、フィルタの特性を変更したい場合にはステップS5
を実行する。 ステップS5:ユーザによるキーボード20の操作に応
じて、変更したフィルタの特性に応じたLPFデータが
メモリ12に記憶される。その後、変更したLPFデー
タに応じたフィルタ処理が実行される。
【0020】上述したように、本実施例のディジタル処
理装置1によれば、ローパスフィルタ処理、バンドパス
フィルタ処理およびハイパスフィルタ処理を選択的に行
うことができ、ハードウェア規模の縮小化および製造コ
ストの低下を図ることができる。また、本実施例のディ
ジタル処理装置1によれば、ディジタルフィルタ処理の
内容の変更に伴い、フィールドで希望するディジタルフ
ィルタ処理回路を簡単に構成することができる。さら
に、本実施例のディジタル処理装置1によれば、ディジ
タルフィルタ処理をハードウェアを用いて行うため、速
い処理速度を得ることができる。
理装置1によれば、ローパスフィルタ処理、バンドパス
フィルタ処理およびハイパスフィルタ処理を選択的に行
うことができ、ハードウェア規模の縮小化および製造コ
ストの低下を図ることができる。また、本実施例のディ
ジタル処理装置1によれば、ディジタルフィルタ処理の
内容の変更に伴い、フィールドで希望するディジタルフ
ィルタ処理回路を簡単に構成することができる。さら
に、本実施例のディジタル処理装置1によれば、ディジ
タルフィルタ処理をハードウェアを用いて行うため、速
い処理速度を得ることができる。
【0021】
【発明の効果】上述したように、本発明のディジタル処
理装置によれば、ローパスフィルタ処理、バンドパスフ
ィルタ処理およびハイパスフィルタ処理などの複数のフ
ィルタ処理を選択的に行うことができ、ハードウェア規
模の縮小化および製造コストの低下を図ることができ
る。また、本発明のディジタル処理装置によれば、ディ
ジタルフィルタ処理の内容の変更に伴い、フィールドで
希望するディジタルフィルタ処理回路を簡単に構成する
ことができる。さらに、本発明のディジタル処理装置に
よれば、ディジタルフィルタ処理をハードウェアを用い
て行うため、速い処理速度を得ることができる。
理装置によれば、ローパスフィルタ処理、バンドパスフ
ィルタ処理およびハイパスフィルタ処理などの複数のフ
ィルタ処理を選択的に行うことができ、ハードウェア規
模の縮小化および製造コストの低下を図ることができ
る。また、本発明のディジタル処理装置によれば、ディ
ジタルフィルタ処理の内容の変更に伴い、フィールドで
希望するディジタルフィルタ処理回路を簡単に構成する
ことができる。さらに、本発明のディジタル処理装置に
よれば、ディジタルフィルタ処理をハードウェアを用い
て行うため、速い処理速度を得ることができる。
【図1】本発明の実施例に係わるディジタル処理装置の
構成図である。
構成図である。
【図2】図1に示すディジタル処理装置の使用方法を説
明するためのフローチャートである。
明するためのフローチャートである。
【図3】(A)、(B)は従来技術を説明するための図
である。
である。
1・・・ディジタル処理装置 4・・・A/D変換回路4 6・・・D/A変換回路 8・・・FPGA 10・・・CPU 12・・・メモリ 14・・・LPFデータ 16・・・BPFデータ 18・・・HPFデータ 20・・・キーボード
Claims (3)
- 【請求項1】プログラムに応じたディジタル演算回路を
構成するゲートアレイと、 前記複数の種類のフィルタ処理を行うディジタル演算回
路の構成をそれぞれ記述した複数のプログラムを記憶す
る記憶手段と、 前記記憶手段に記憶された複数のプログラムを選択的に
前記ゲートアレイに出力する制御手段とを有し、 フィールドで希望するディジタルフィルタ処理回路を構
成するディジタル処理装置。 - 【請求項2】前記複数の種類のフィルタ処理は、ローパ
スフィルタ処理、バンドパスフィルタ処理およびハイパ
スフィルタ処理である請求項1記載のディジタル処理装
置。 - 【請求項3】前記ゲートアレイは、FPGA(Field Pr
ogrammable Gate Array)である請求項1または請求項2
記載のディジタル処理装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28238993A JPH07135447A (ja) | 1993-11-11 | 1993-11-11 | ディジタル処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28238993A JPH07135447A (ja) | 1993-11-11 | 1993-11-11 | ディジタル処理装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07135447A true JPH07135447A (ja) | 1995-05-23 |
Family
ID=17651772
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP28238993A Pending JPH07135447A (ja) | 1993-11-11 | 1993-11-11 | ディジタル処理装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH07135447A (ja) |
Cited By (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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