KR100269179B1

KR100269179B1 - Wave generator

Info

Publication number: KR100269179B1
Application number: KR1019920016294A
Authority: KR
Inventors: 오승목
Original assignee: 박태진; 삼성톰슨시에스에프주식회사
Priority date: 1992-09-07
Filing date: 1992-09-07
Publication date: 2000-11-01
Also published as: KR940008233A

Abstract

PURPOSE: A waveform generator is provided to reduce hardware size by storing waveform data in a determined memory space and outputting it continuously for analog conversion. CONSTITUTION: A waveform data designated by the address is stored to or extracted from a memory(102). A waveform data generator(101) generates a sampling data and stores it to the memory(102) consecutively. An address generator(104) generates a required address and transfers it to the memory(102). A waveform generator(103) generates a waveform by converting the continuos output waveform data to analog. D/A converting circuit converts digital type waveform data to analog. A low pass filter is connected to the output terminal of the D/A converting circuit.

Description

Waveform generator

제1도는 본 발명에 의한 파형발생기의 블럭도이고,1 is a block diagram of a waveform generator according to the present invention,

제2도는 본 발명에 의한 파형발생기의 일실시예에 따른 상세블럭도이고,2 is a detailed block diagram according to an embodiment of the waveform generator according to the present invention,

제3도는 본 발명에 의한 파형발생기를 동작시키는 과정을 나타낸 순서도이고,3 is a flowchart showing a process of operating the waveform generator according to the present invention,

제4도는 본 발명에 의한 파형발생기로부터 출력된 파형의 일실시예를 나타낸 도면이다.4 is a view showing an embodiment of a waveform output from the waveform generator according to the present invention.

본 발명은 파형발생기에 관한 것으로 특히 전자장비등에서 필요로 하는 파형을 그 파형을 나타내는 수식을 프로그램함으로써 발생하도록 할 수 있는 파형발생기에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a waveform generator, and more particularly, to a waveform generator capable of generating a waveform required by an electronic device or the like by programming a formula representing the waveform.

각종 통신기기나 계측장비에는 그 특성이 통상 수학적인 알고리즘에 의하여 규정되는 경우가 많게 된다. 따라서 필요로 하는 파형들은 수식으로 나타내기에는 용이하나 이와 같은 파형을 발생하기 위하여 아날로그적인 특성을 갖는 하드웨어를 구성하는 것은 쉽지 않게 된다. 또한 요구되는 파형의 형태가 항상 일정한 것이 아니라 수시로 변경하여야 할 필요가 있는데 매번 그 때마다 하드웨어를 바꾸어서 필요한 파형을 만드는 것은 시간적인 제약이 따르게 되며 비용도 상승하게 된다. 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 종래에는 시스템에서 필요로 하는 파형의 형태를 복수개를 설정하여 그 각각을 발생할 수 있는 아날로그적인 하드웨어를 구성한 후 파형을 필요로하는 시점에서 그 파형을 발생하는 파형발생기로 스위칭하도록 하는 것이 제안되어 있다. 그러나 이와 같은 파형발생기도 필요로 하는 파형의 수가 증가함에 따라 비용이 증가하게 되는 문제점이 있게 된다.Various communication devices and measurement equipments are often characterized by mathematical algorithms. Therefore, the required waveforms can be easily expressed by mathematical formulas, but it is not easy to construct hardware having analog characteristics to generate such waveforms. Also, the shape of the required waveform is not always constant, but needs to be changed from time to time. It is time-consuming and expensive to change the hardware each time to create the required waveform. In order to solve such a problem, conventionally, a plurality of waveform types required by the system are set, and analog hardware capable of generating each of them is configured, and then the waveform generator generating the waveform at the point of time when the waveform is needed is switched. It is proposed to do so. However, there is a problem that the cost increases as the number of waveforms required by such a waveform generator increases.

따라서 본 발명의 목적은 필요로 하는 임의의 파형을 발생함에 있어 단지 그 파형을 나타내는 식을 프로그램함으로써 발생시킬 수 있어 그 구현이 용이하며 비용이 저렴한 파형발생기를 제공하는 것에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a waveform generator that can be generated by programming an expression representing the waveform only by generating an arbitrary waveform that is needed, and is easy to implement and low cost.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명인 파형발생기는 어드레스에 의하여 지정되며 파형데이타가 기입되거나 또는 독출되는 메모리부와; 발생하고자 하는 파형이 프로그램될 수 있는 마이크로프로세서 등으로 구성되어 파형의 샘플링 데이타를 발생하여 상기 메모리부에 순차적으로 기입하는 파형데이타 발생부와; 상기 메모리부로 파형데이타가 기입된 후 파형데이타 출력시 필요한 어드레스를 순차적으로 발생하여 상기 메모리부로 인가하는 어드레스 발생부와; 상기 메모리부의 출력단에 연결되어 일정간격을 두고 연속적으로 출력되는 파형데이타를 아날로그로 변환함으로써 파형을 형성하는 파형형성부를 구비하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a waveform generator comprising: a memory unit which is designated by an address and whose waveform data is written or read; A waveform data generation unit composed of a microprocessor or the like in which a waveform to be generated is programmed and generating sampling data of the waveform and sequentially writing the waveform to the memory unit; An address generator for sequentially generating and applying an address necessary for outputting waveform data to the memory unit after waveform data is written to the memory unit; And a waveform forming unit connected to an output terminal of the memory unit to form a waveform by converting waveform data continuously output at a predetermined interval into analog.

이어서 첨부한 도면을 이용하여 본 발명인 파형발생기에 관하여 좀더 상세히 설명하기로 한다.Next, the waveform generator of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

제1도는 본 발명에 의한 파형발생기의 블럭도를 나타낸 것으로 파형데이타 발생부(101)와 메모리부(102)와 파형형성부(103) 및 어드레스 발생부(104)를 포함하여 구성된다.1 is a block diagram of a waveform generator according to the present invention, and includes a waveform data generator 101, a memory unit 102, a waveform generator 103, and an address generator 104.

제1도에 있어서, 상기 파형데이타 발생부(101)는 마이크로프로세서 등과 같이 프로그램이 가능한 것을 이용하여 구성되는 것으로 파형을 일정간격으로 샘플링한 값을 상기 메모리부에 기입하게 된다. 여기서 상기 마이크로프로세서 등에서 수행되는 프로그램은 파형을 시간함수로 나타낸 수식을 이용하여 구성되는 것으로 상기 파형형성부에서 D/A변한시 사용되는 클럭을 참조하여 그 파형의 샘플링수치를 구하도록 한다. 예를 들면 상기 파형형성부(103)에서 D/A 변환시 한 파형데이타분을 아날로그신호로 변환하는데 사용하는 클럭이 10Mhz인 경우 프로그램시 샘플링되는 파형데이타도 10Mhz 클럭을 사용하여 발생되어야 한다. 이를 좀더 구체적인 예로서 설명하면 다음과 같다. cos(t) 파형을 발생하려고 하는 경우에는 상기 10Mhz의 역수 10^-7sec 단위로 파형데이타를 샘플링하기 위하여 cos(nT), T=10^-7, n={0, 1, 2…}인 값을 연속적을 구할 수 있도록 프로그램을 작성한다. 여기서 구하여진 파형의 연속적인 파형데이타는 상기 메모리부의 연속적인 영역으로 기입하도록 한다. 이 경우 데이타를 기입하기 위한 메모리부(102)의 어드레스는 프로그램상에서 지정하도록 하며, 이를 상기 어드레스 발생부(104)가 알 수 있도록 그에 대한 정보를 어드레스 발생부(104)로 전송하도록 한다. 단 이와 같이 구성되는 파형발생기는 상기 파형형성부(103)에서 D/A 변환시 사용하는 클럭의 주파수를 f_s라고 할 때 원래의 파형의 성분중 f_m/2 이상이 되는 고조파성분은 포함하지 않게 되는 (Nypuist Sampling Rate)점이 있게 되므로 파형을 충실하게 발생시키고자 하면 충분히 클럭주파수를 높여줄 필요성이 있다. 상기 메모리부(102)는 상기 파형데이타 발생부(101)에서 발생된 파형데이타가 기입되었다가 기입된 순으로 독출되는 부분으로 어드레스에 의하여 일정영역이 지정되는 어드레스메모리로 구성한다. 예를 들어 샘플링된 파형데이타가 2, 4, 7, 5, 4, 3…이라고 할 때 0번지에는 2, 1번지에는 4, 2번지에는 7, … 등과 같이 저장된다. 그러나 어드레스가 반드시 순차적으로 기입되지 않을 수도 있다. 단지 기입되는 순서와 독출되는 순서는 동일하다는 조건을 만족하여야 하므로 통상 순차적으로 증가하거나 또는 순차적으로 감소하도록 하는 것이 바람직하게 한다. 여기서 상기 메모리부를 DPSRAM(Dual Port Static RAM) 등과 같은 쌍방향 램으로 구성하게 되면 입력단 및 출력단이 분리되도록 할 수 있어 동작의 안정성을 부과할 수 있게 된다. 어드레스 발생부(104)는 상기 파형데이타 발생부(101)가 파형데이타를 발생하여 상기 메모리부(102)로 기입이 이루어진 후에 기입된 순서와 같은 순서로 상기 메모리부에 저장된 파형데이타를 독출하기 위하여 출력어드레스를 발생하는 역할을 한다. 이 때 어드레스는 상기 파형형성부(103)에서 D/A 변환시 사용하는 클럭의 주파수를 f_s라고 할 때 1/f_s의 주기를 가지고 발생하도록 한다. 파형형성부(103)는 기본적으로 상기 메모리부(102)로부터 독출된 디지탈형태의 파형데이타를 아날로그로 변환하는 역할을 한다.In FIG. 1, the waveform data generating unit 101 is configured using a programmable device such as a microprocessor. The waveform data generating unit 101 writes values obtained by sampling waveforms at predetermined intervals into the memory unit. The program executed in the microprocessor or the like is configured by using a formula representing a waveform as a time function, and the sampling value of the waveform is obtained by referring to a clock used at the time of D / A change in the waveform forming unit. For example, if the waveform used by the waveform forming unit 103 to convert one waveform data during the D / A conversion into an analog signal is 10 MHz, the waveform data sampled during programming should also be generated using the 10 MHz clock. This will be described in more detail as follows. In case of generating a cos (t) waveform, cos (nT), T = 10 ^-7 , n = {0, 1, 2... in order to sample waveform data in the inverse 10 ^-7 sec unit of 10Mhz. Write a program to get a series of values for}. The continuous waveform data of the waveform obtained here is written into the continuous area of the memory unit. In this case, the address of the memory unit 102 for writing data is designated in the program, and the information on the address generator 104 is transmitted to the address generator 104 so that the address generator 104 knows it. However, the waveform generator configured as described above does not include a harmonic component that is greater than or equal to f _m / 2 of the components of the original waveform when the frequency of the clock used in the D / A conversion in the waveform generator 103 is f _s . Since there is a point of (Nypuist Sampling Rate), it is necessary to increase the clock frequency sufficiently to generate the waveform faithfully. The memory unit 102 is a portion in which the waveform data generated by the waveform data generator 101 is written and read in the order of writing. The memory unit 102 includes an address memory in which a predetermined area is designated by an address. For example, the sampled waveform data is 2, 4, 7, 5, 4, 3... Is 2 in address 0, 4 in address 1 and 7, 7 in address 2. And so on. However, addresses may not necessarily be written sequentially. Since only the order of writing and the order of reading must satisfy the same condition, it is generally desirable to increase or decrease sequentially. In this case, when the memory unit is configured as a bidirectional RAM such as a dual port static RAM (DPSRAM), the input terminal and the output terminal can be separated, thereby imposing stability of the operation. The address generator 104 reads the waveform data stored in the memory unit in the same order as that in which the waveform data generator 101 generates the waveform data and writes the data to the memory unit 102. Generates the output address. At this time, the address is generated with a period of 1 / f _s when the frequency of the clock used by the waveform forming unit 103 for D / A conversion is f _s . The waveform forming unit 103 basically serves to convert digital waveform data read from the memory unit 102 into analog.

제2도는 본 발명에 의한 파형발생기의 일실시예에 따른 상세블럭도를 나타낸 것으로 파형데이타 발생부(101)를 구성함에 있어 마이크로프로세서의 일종인 트랜스퓨터를 이용하여 구성하였고 복수의 파형을 동시에 발생시키기 위하여 메모리부(102)를 복수의 DPSRAM을 이용하여 구성하고 있으며 어드레스 발생부(104)는 카운터를 이용하여 구성하고 있다. 또한 파형형성부(103)는 디지탈신호를 아날로그신호로 변환하기 위한 D/A컨버팅회로(207,208,209)외에 각 후단에 저역통과필터(210,211,212)와 증폭기(213,214,215)를 포함하여 구성되고 있다. 저역통과필터는 발생된 파형의 포함된 고주파잡음을 제거하는 역할을 하며 증폭기는 전자장비등에서 필요한 신호세기를 얻기 위하여 사용되어진다. 이와 같은 구성에서 상기 디코더부(202)는 상기 트랜스퓨터(201)에서 출력되는 파형데이타에 처리에 관한 정보를 분석하여 파형데이타가 기입되거나 또는 독출된 DPSRAM을 선택하거나 아니면 출력어드레스를 발생하는 카운터(206)이 동작을 개시할 수 있는 시점등을 디코딩하여 각 블럭을 제어하는 신호를 출력한다. 복수의 DPSRAM에는 복수의 파형에 관한 파형데이타가 각각 저장될 수 있는 것으로 출력시 동시에 각각 DPSRAM으로 어드레스를 인가함으로써 서로 다른 파형이 각각의 파형형성부들로 출력하도록 할 수 있다. 따라서 본 발명과 같이 이루어지는 파형발생기에서는 통상 많이 사용하는 파형데이타를 일정메모리에 저장한 후 그 파형을 필요로 하는 경우에 상기 메모리에 연속적인 어드레스를 발생하여 인가하면 파형형성부의 출력단으로 원하는 파형을 얻을 수 있게 되는 것이다. 이 때 원하지 않는 파형에 관한 파형데이타가 들어있는 DPSRAM의 칩선택신호(CS)를 논액티브하게 인가하면 그에 대응되는 파형형성부는 출력이 나타나지 않게 된다.2 is a detailed block diagram of a waveform generator according to an exemplary embodiment of the present invention. In the waveform data generator 101, a waveform is generated using a computer, which is a type of microprocessor, and generates a plurality of waveforms simultaneously. The memory unit 102 is configured using a plurality of DPSRAMs, and the address generator 104 is configured using a counter. In addition to the D / A converting circuits 207, 208, and 209 for converting the digital signal into an analog signal, the waveform forming unit 103 includes low pass filters 210, 211, 212 and amplifiers 213, 214, and 215 at each rear end thereof. The low pass filter removes the high frequency noise contained in the generated waveform and the amplifier is used to obtain the required signal strength in electronic equipment. In such a configuration, the decoder unit 202 analyzes the information on the processing on the waveform data output from the computer 201 to select the DPSRAM in which the waveform data is written or read, or otherwise generates an output address ( 206 decodes a time point at which the operation can be started and outputs a signal for controlling each block. Waveform data relating to a plurality of waveforms may be respectively stored in the plurality of DPSRAMs, and different waveforms may be output to the respective waveform forming units by simultaneously applying an address to the DPSRAM at the same time. Therefore, in the waveform generator made in accordance with the present invention, when waveforms commonly used are stored in a predetermined memory and the waveforms are generated and applied to a continuous address in the memory, desired waveforms are obtained at the output terminal of the waveform generator. It will be possible. At this time, if the chip select signal CS of the DPSRAM that contains waveform data about an unwanted waveform is inactively applied, the waveform generator corresponding thereto does not appear.

제3도는 본 발명에 의한 파형발생기를 동작시키는 과정을 나타낸 순서도로서 (301)단계에서 (305)단계는 사전준비단계이고 (306)단계는 파형이 요구되는 경우에 시작되는 단계라고 말할 수 있다. 상기 사전준비단계는 파형발생시 실시할 수도 있고 미리 실시하여 메모리부에 파형데이타를 저장하여 놓을 수도 있다. (303)단계에서 주파수 및 위상등에 관한 데이타를 세팅하는 단계는 실질적으로 프로그램 수행시 사용자가 선택하는 변수의 하나로서 파형데이타 발생 프로그램의 유연성을 부과하는 부분이 된다.3 is a flowchart showing a process of operating the waveform generator according to the present invention. Steps 301 to 305 are preliminary preparation steps and step 306 is a step starting when a waveform is required. The preparatory step may be performed at the time of waveform generation or may be performed in advance to store waveform data in a memory unit. In step 303, setting data regarding frequency, phase, and the like becomes a part that imposes flexibility of a waveform data generation program as one of variables selected by a user during program execution.

제4도는 본 발명에 의한 파형발생기로부터 출력된 파형의 일실시예를 나타낸 도면으로 레이다등에 자주 쓰이는 첩파형을 본 발명에 의한 파형발생기를 구성하여 출력시킨 결과이다. 첩파형을 나타내는 식은 다음과 같다.4 is a view showing an embodiment of the waveform output from the waveform generator according to the present invention is a result of configuring and outputting the waveform generator according to the present invention a frequently used waveform, such as radar. The expression representing the patch waveform is as follows.

또한 본 발명은 상기 파형데이타 발생부를 이미지스캐너등을 이용하여 구성할 수도 있다. 이 경우 사용자는 원하는 파형의 형태를 종이등에 표현하고 이를 이미지 스캐너를 통하여 입력한 후 이를 시간축상에 파형데이타값으로 변환하는 프로그램을 통하여 본 발명을 수행할 수 있다.In addition, the present invention may be configured by using the image scanner, such as the waveform data generator. In this case, the user may implement the present invention through a program for expressing a desired waveform shape on a paper or the like and inputting it through an image scanner and converting the waveform into a waveform data value on a time axis.

상술한 바와 같이 본 발명은 파형의 시간축상에서의 파형데이타값을 일정메모리공간에 저장하고 이를 연속적으로 출력하여 아날로그로 변환함으로써, 프로그램이 가능한 임의의 파형을 발생하도록 한 것으로 요구하는 파형의 발생을 용이하게 하고 수시로 요구되는 파형의 형태가 변환되는 경우에는 필요로 하드웨어의 크기를 감소할 수 있는 효과가 있다.As described above, the present invention stores waveform data values on a time axis of a waveform in a predetermined memory space, and outputs them continuously to convert them to analog, thereby easily generating a waveform that requires generation of a programmable waveform. If the shape of the required waveform is converted from time to time, there is an effect that can reduce the size of the hardware as needed.

Claims

A memory unit designated by an address and to which waveform data is written or read; A waveform data generation unit composed of a microprocessor or the like capable of programming a waveform to be generated to generate sampling data of the waveform and sequentially writing the waveform data into the memory unit; An address generator for sequentially generating and applying an address necessary for outputting waveform data to the memory unit after waveform data is written to the memory unit; And a waveform forming unit connected to an output terminal of the memory unit to form a waveform by converting waveform data continuously output at a predetermined interval into an analog, wherein the memory unit is formed of a bidirectional RAM to obtain waveform data from the waveform data generator. An input portion and a portion for outputting waveform data to the waveform forming portion are separated from each other, and the waveform forming portion converts digital waveform data read out from the memory portion into analog; And a low pass filter connected to an output terminal of the D / A converting circuit and allowing only a predetermined frequency band or less to pass therethrough.

The waveform of claim 1, wherein the memory unit is divided into a plurality of parts so that different waveform data may be continuously written and read, and the waveform forming unit may be configured to correspond to each part of the memory unit to simultaneously form different waveforms. Waveform generator, characterized in that the generation to the negative output terminal.