NL8204050A - Signaalmeetinstrument. - Google Patents

Description

ft - -1- * !

823202/AA/vL

Korte aanduiding: Signaalmeetinstrument

De uitvinding heeft betrekking op een signaalmeetinstrument omvattende een digitale. geheugenketen voor de opslag van een ingangssignaal.

Een digitale oscilloscoop zoals een overgangssignaalrecor-5 der is een signaalmeetinstrument die een analoog ingangssignaal omzet in een digitaal signaal, het digitaal signaal opslaat in een digitale geheugenketen en het opgeslagen signaal omzet in een analoog signaal voor het afbeelden ervan op een weergeefeen-heid zoals een kathodestraalbuis (CRT). Een logische analysator 10 is een signaalinstrument die een digitaal ingangssignaal opslaat in een digitale geheugenketen en het opgeslagen digitale signaal afbeeldt op een CRT. Omdat deze signaalmeetinstrumen-ten digitale geheugenketens omvatten, kunnen z-j de v66r de triggerpunten geleverde ingangssignalen opnemen en kunnen bo-15 vendien de opgeslagen digitale signalen door een computer ver-werkt worden. Instrumenten van deze soort zijn daarom zeer nut-tig.

Een uit de praktijk bekende digitale oscilloscoop omvat een enkel geheugen voor de opslag van een in digitale vorm om-20 gezet analoog signaal, waarbij de inhoud van het geheugen op het scherra van een kathodestraalbuis afgebeeld kan worden.

Een signaalmeetinstrument van deze soort heeft echter als na-deel dat geen nieuw ingangssignaal opgenomen kan worden tijdens het afbeelden van een eerder opgeslagen ingangssignaal. Het 25 instrument is daarom niet efficient te gebruiken.

Een andere bekende digitale oscilloscoop omvat twee ge-heugens, waarbij in het ene geheugen het in digitale vorm om-gezette analoge signaal opgeslagen wordt en vervolgens de inhoud van dit ene geheugen overgedragen wordt naar het andere 30 geheugen waarvan de inhoud op het scherm van een kathodestraalbuis afgebeeld kan worden. Hierdoor kan de gebruiker tijdens het waarnemen van het in het tweede geheugen opgeslagen oudere ingangssignaal een nieuw ingangssignaal in het eerste geheugen laten opslaan. Een dergelijk stelsel heeft echter als bezwaar dat een niet verwaarloosbaar tijdverlies optreedt tijdens het 8204050 ♦ * -2- overdragen van de inhoud van het ene geheugen naar het andere geheugen. Dit vomit een bezwaar bij het willen waarnemen van op onbekende tijdstippen optredende verschijnselen.

De uitvinding beoogt deze bezwaren op te heffen en ver-5 schaft aaartoe een signaalmeetinstrument voorzien van een in verschillende sectors verdeeld geheugen met een afzonderlijke adresgenerator voor elke sector. Vanuit de resp. adresgenera-tors worden onder besturing van een regelketen en een multiplexer adressignalen naar de geheugensectoren gevoerd om de 10 ene geheugensector te kunnen uitlezen terwijl een ander beschre-ven wordt.

De uitvinding beoogt een verbeterd signaalmeetinstrument te verschaffen waarnee een nieuw ingangssignaal in een geheugen opgeslagen kan worden en tegelijk op een willekeurig tijd-15 stip een eerder opgeslagen ingangssignaal uit de geheugenketen afgenomen kan worden.

De uitvinding wordt toegelicht aan de hand van de tekening. In de tekening toont: fig. 1 een blokdiagram van een bekend signaalmeetinstru- 20 ment, fig. 2 een blokdiagram van een tweede bekend signaalmeetinstrument, fig. 3 een blokdiagram van een voorkeursuitvoeringsvorm van het meetinstrument volgens de uitvinding, 25 fig. 4 de geheugeninhoud van een in twee sectoren verdeeld geheugen, en fig. 5 een tijddiagram ter toelichting van de multiplex-bewerking.

Bij het in fig. 1 getoonde bekende signaalmeetinstrument, 30 dat een digitale oscilloscoop is, wordt een analoog ingangssignaal afkonstig van een klem 10 door een analoog-digitaal omzet-ter 12 (A/D) omgezet in een digitaal (parallel) signaal en wordt het aldus verkregen uitgangssignaal naar de data-ingangs-klem van een geheugenketen 14 gevormd, welk geheugen een wil-35 lekeurig toegankelijk geheugen (RAM) kan zijn. Het digitale (parallelle) signaal afkomstig van de data-uitgangsklem van de geheugenketen 14 wordt door een digitaal-analoogomzetter 16 (D/A) 8204050 ψ~~~ -3- « # omgezet in een analoog signaal en het aldus verkregen uitgangs-signaal wordt naar de vertikale afbuigingsplaat van een katho-destraalbuis (CRT) 13 gevoerd. Het adres van de geheugenketen 14 wordt bepaald door een parallel binair adressignaal afkomstig 5 van een adresgenerator 20, die gevormd kan worden door een pro-grammeerbare teller, en de schrijf- en leesmode (W/R) van de geheugenketen 14 worden bestuurd door een besturingsketen 22, dat gevormd kan worden door een systeem met een microprocessor, een slechts leesbaar geheugen (ROM) voor vaste programmatuur 10 (firmware) en een RAM als tijdelijk geheugen. De besturingsketen 22 voert een programmerings(preset) parallel-bitsignaal en een laadcommandosignaal naar de adresgenerator 20 en bestuurt de horizontale keten 24 voor het opwekken van een naar de horizontal afbuigingsplaat van de CRT 18 te voeren zaagtanasig-15 naal synchroon met de leesbewerking van de geheugenketen 14.

De klokgenerator (CLK) 26 voert naar elk blok een klokpuls.

Wanneer de besturingsketen 22 het schrijfcommandosignaal (W) naar de besturingsketen 14 voert, wordt het omgezette in-gangssignaal in overeenstemming met het signaal afkomstig van 20 de adresgenerator 20 opgeslagen in de geheugenketen 14. Wanneer de geheugenketen 14 het leescommandosignaal (R) afkomstig van de besturingsketen 22 ontvangt, wordt het in de geheugenketen 14 opgeslagen signaal in overeenstemming met het adressignaal uit-gelezen en levert de horizontale keten 24 het zaagtandsignaal 25 in responsie op het commandosignaal afkomstig van de besturingsketen 22. Omdat de CRT 18 het uitgangssignaal van de D/A omzet-ter 16 ontvangt als vertikaal signaal en het zaagtandsignaal als horizontaal signaal, wordt het ingangssignaal op de CRT 18 afgebeeld. De besturingsketen 22 kan de adresgenerator 20 voor-30 instellen met betrekking tot een gewenst adres door hetftoevoeren van adresgegevens en het laadsignaal naar de adresgenerator, zodat de bedienaar het gewenste gedeelte van het opgeslagen sig- -naal kan waarnemen. Er wordt opgemerkt dat in fig. l een trig-gerketen voor het bepalen van een triggerpunt en een vertra-35 gingsketen voor het vertragen van het triggerpunt duidelijk-heidshalve weggelaten zijn.

Wanneer de besturingsketen 22 afwisselend de schrijf- en 8204050 -4- leescommandosignalen naar de geheugenketen 14 voert, kan het signaalmeetinstrument volgens fig. 1 op scharende wijze het in-gangssignaal opslaan en het opgeslagen ingangssignaal afbeelden. Het afgebeelde signaal is het nieuwe, actueel opgeslagen in-5 gangssignaal omdat de geheugenketen 14 voor schrijven en lezen hetzelfde adres gebruikt. Dit bekende signaalmeetinstrument kan geen nieuw ingangssignaal opnemen tijdens het afbeelden van een eerder opgeslagen ingangssignaal. De bedienaar kan dit instrument daarom niet efficient gebruiken.

10 Dit nadeel kan gedeeltelijk worden opgeheven door toepas sing van het in fig. 2 getoonde bekende signaalmeetinstrument. Dit instrument lijkt op dat volgens fig. 1, zodat voor dezelf-de blokken dezelfde verwijzingscijfers gebruikt zijn en alleen verschillen besproken zullen worden. Dit instrument omvat twee 15 geheugenketens, te weten een acquisitiegeheugenketen 28 en een weergeefgeheugenketen 30, en twee adresgenerators, te weten de acquisitie-adresgenerator (AAG) 32 en de weergeefadresgenera-tor (DAG) 34. De geheugenketens 28-30 en de adresgenerators 32-34 kunnen van dezelfde soort zijn als bij het instrument vol-20 gens fig. 1. Ook hier zijn de trigger- en vertragingsketens duidelijkheidshalve weggelaten.

De besturingsketen 22 brengt eerst de acquisitiegeheugenketen 28 in de schrijfmode en het van de A/D omzetter 12 af-komstige uitgangssignaal wordt opgeslagen in voorafbepaalde 25 adressen van de geheugenketen 28 die ingesteld worden door de acquisitie-adresgenerator 32. Nadat het ingangssignaal opgeslagen is, brengt de besturingsketen 22 de acquisitie- en weergeef geheugenketens 28 en 30 in de lees- resp. wrijfmodi.

Het door de acquisitie-adresgenerator 32 geadresseerde opgesla-30 gen signaal wordt vanaf de geheugenketen 28 naar de geheugenketen 30 gevoerd en in overeenstemming met het adressignaal afkomstig van de weergeefadresgenerator 34 opgeslagen in de geheugenketen 30. De besturingsketen 22 voert het leescommando-signaal naar de weergeefgeheugenketen 30 nadat het gehele in de 35 geheugenketen 28 opgeslagen signaal naar de geheugenketen 30 overgedragen is. Het in de geheugenketen 30 opgeslagen signaal wordt door een D/A omzetter 16 omgezet in een analoog signaal 8204050 -5- en afgebeeld op een CRT 18. Wanneer de bedienaar het oude in-gangssignaal met de CRT 18 wil waarnemen tijdens het opnemen van het nieuwe ingangssignaal, voert de besturingsketen 22 het schrijfcommandosignaal naar geheugenketen 28 voor het opslaan 5 van het van de A/D omzetter afkomstige uitgangssignaal. De bedienaar kan daardoor het oude in de weergeefgeheugenketen 30 opgeslagen. ingangssignaal waarnemen tijdens het opnemen van het nieuwe ingangssignaal in de acquisitiegeheugenketen 28.

Dit bekende signaalmeetinstrument heeft als bezwaar dat 10 de overdrachtstijd voor de overdracht van de opgeslagen gege-vens vanuit de geheugenketen 28 naar de geheugenketen 30 niet genegeerd kan worden. Op onbekende tijdstippen kunnen nl. ver-schijnselen optreden die waargenomen moeten worden. Omdat deze verschijnselen tijdens de overdrachtsperiode op kunnen treden 15 zouden zij voor opneming in een geheugenketen en voor waarne-ming op een kathodestraalbuis verloren kunnen raken.

De hierboven besproken bekende signaalmeetinstrumenten zijn van de overgangssignaalrecordersoort, maar voor instrumenten van de logische analysatorsoort geldt dezelfde situatie.

20 Fig. 3 toont een blokdiagram van een voorkeursuitvoerings- vorm van het meetinstrument volgens de uitvinding. In verband met de overeenkomst van het meetinstrument volgens fig. 2 zijn voor gelijkwaardige blokken dezelfde verwijzingscijfers ge-bruikt en worden alleen de verschillen toegelicht. De geheugen-25 keten 36 heeft tenminste een tweevoudige capaciteit en het ge-heugengebied ervan is, als getoond in fig. 4, verdeeld in twee sectoren, of eerste en tweede gebieden. Een multiplexer (MUX) 38 voert selectief de adressignalen vanaf de acquisitie- en weergeef adresgenera tors 32 en 34 naar de adresklem van de geheugen-30 keten 36 onder besturing van de besturingsketen 22. Om dezefde redenen als bij de instrumenten volgens de fig. 1 en 2 zijn ook hier de trigger- en vertragingsketens weggelaten.

Voor het opnemen van het van de A/D omzetter 12 afkomstige ingangssignaal brengt de besturingsketen 22 de geheugenketen 36 35 in de schrijfmode en laat de multiplexer 38 de acquisitie-adres-generator 32 kiezen. De adresgenerator 32 levert het adressig-naal van het eerste gebied tussen de adresnummers "0" en "m” in de geheugenketen 36 omdat de besturingsketen 22 de adresge- 8204050 -6- nerator 32 voorinstelt. Hierdoor wordt het uitgangssignaal van de A/D omzetter 12 opgeslagen in het eerste gebied van de geheugenketen 36. Nadat het ingangssignaal opgeslagen is brengt de besturingsketen 22 de geheugenketen 36 in de schrijfmode, 5 laat de multiplexer 38 de weergeefadresgenerator 34 kiezen en laat de adresgenerator 34 het adressignaal van het eerste gebied in de geheugenketen 36 opwekken. Het digitale uitgangssignaal van de geheugenketen 36 wordt door de D/A omzetter 16 omgezet in een analoog signaal en afgebeeld op de CRT 18 omdat 10 de horizontale keten 24 in responsie op het vanaf de besturingsketen 22 afkomstige commando het zaagtandsignaal opwekt.

Voor het opnemen van een nieuw ingangssignaal tijdens het afbeelden van het oude ingangssignaal dat opgeslagen is in het eerste gebied van de geheugenketen 22, voeren de besturings-15 keten 22 signalen A en B (getoond in fig. 5) naar de geheugenketen 36 en de multiplexer 38. Het "hoog" en "laag" zijn van het besturingssignaal A bepaalt de lees- resp. schrijfraode.

De multiplexer 38 kiest de adresgenerator 32 en 34 wanneer het besturingssignaal B "hoog" resp. "laag" is. De frequentie van 20 de signalen A en B bedraagt bijvoorbeeld 800 kHz. De acquisitie-adresgenerator 32 levert het adressignaal overeenkomend met het tweede gebied, de adresnummers vanaf "n" tot "n + m" van de geheugenketen 36 en de weergeefadresgenerator 34 levert het adressignaal overeenkomend met het eerste gebied onder bestu-25 ring van de besturingsketen 22. Er wordt opgemerkt, dat de signalen A en B gesynchroniseerd worden met de acquisitiebewer-king van de A/D omzetter 12. Eerst kiest de multiplexer 38 de adresgenerator 34, die het adres "0" levert, en is de geheugenketen 36 in de leesmode, zodat het oude ingangssignaal dat op-30 geslagen is op het adres "0" van de geheugenketen 36 uitgele-zen wordt. Vervolgens kiest de multiplexer 38 de adresgenerator 32, die het adrs "n" opwekt en is de geheugenketen 36 in de schrijfmode, waarbij het nieuwe ingangssignaal in het adres "n" van de geheugenketen 36 opgeslagen wordt. Daarna kiest de 35 multiplexer 38 de adresgenerator 34, die het adres "1" opwekt en wordt de leesmode gekozen, waarbij het signaal dat opgeslagen is in het adres "1" van de geheugenketen 36 uitgelezen wordt.

820 4 0 5 0 ..

-7-

Deze bewerkingen worden achtereenvolgens herhaald totdat de adresgenerator 32 en 34 de adressen "n + m" resp. "m" opwekken en de adresopwekkingcyclus terugkeert naar "n" en "0". De hier-boven toegelichte tijdscharende bewerkingscyclus wordt herhaald. 5 De fase van het signaal "A" volgt later dan die van het sig-naal B als gevolg van de eigenschappen van de geheugenketen 36. Omdat het in het eerste gebied van de geheugenketen 36 opgesla-gen oude ingangssignaal niet overgedragen wordt is er geen dode tijd en kan het nieuwe ingangssignaal onmiddellijk na het op-10 nemen van het oude ingangssignaal opgenoraen worden. Hierdoor wordt het missen van waar te nemen verschijnselen tegengegaan.

Voor het opnemen van het nieuwe ingangssignaal levert de acquisitie-adresgenerator 32 het adressignaal overeenkomend met het eerste gebied van de geheugenketen 36 en levert de weer-15 geefadresgenerator 34 het adressignaal overeenkomend met het tweede gebied. Hierdoor wordt het volgende nieuwe ingangssignaal opgeslagen in het eerste gebied en wordt het in het tweede gebied opgeslagen signaal op tijdscharende wijze uit de geheugenketen 36 gele2en.

20 De uitvoeringsvorm volgens fig. 3 betreft een overgangs- signaalrecorder, maar kan tevens toegepast worden bij een lo-gische analysator door verwijdering van de A/D omzetter 12 en de D/A omzetter 16. Het uitgangssignaal van de geheugenketen 36 kan voor verdere verwerking naar een computer gevoerd 25 worden.

Zoals uit het bovenstaande blijkt kan met behulp van het signaalmeetinstrument volgens de uitvinding een nieuw ingangssignaal in een geheugenketen opgeslagen en tegelijkertijd op een willekeurig tijdstip een eerder opgeslagen ingangssignaal 30 uit de geheugenketen gelezen worden.

De geheugenketen kan in plaats van in twee gebieden ook in vier gebieden verdeeld worden voor het opnemen van twee-kanaals ingangssignalen. Hierbij kunnen twee ingangssignalen afwisse-lend naar de geheugenketen gevoerd worden en kunnen de acquisi-35 tie- en weergeefadresgenerators twee adressignalen opwekken voor de twee resp. kanalen. De twee-kanaals ingangssignalen kunnen afwisselend opgeslagen worden bij de achtereenvolgende ge- 8204050 .-8- heugenadressen van de geheugenketen. Er kunnen extra acquisi-tie- en weergeefadresgenerators toegepast worden en de multiplexer kiest een van de vier adresgenerators. De geheugenketen kan een dynamische RAM zijn en de adresgenerators kunnen de 5 kolom- en rij-adressignalen opwekken. De geheugenketen kan an-dere gegevens zoals trigger- en merkerinformatie in extra ge-heugengebieden opslaan. Hiertoe kan een multiplexer gebruikt worden voor het selectief naar de data-ingangsklem van de geheugenketen voeren van het ingangssignaal en van de andere in-10 formatie.

8204050

Claims (1)

1. » * -9- CQNCLUSIE Signaalmeetinstrument gekenmerkt door een di-gitaal geheugen met een aantal adresseerbare geheugensectoren; een aantal adressignaalgeneratoren, die elk corresponderen met een resp. geheugensector; een multiplexer voor het selectief 5 naar de geheugensectors voeren van de adressignalen; en bestu-ringsmiddelen voor het besturen van de keuze van de multiplexer, waarbij de besturingsmiddelen tevens de schrijf- en leesmodi van de geheugensectoren op zodanige wijze besturen dat een of meer ingangssignalen opgeslagen kunnen worden in gekozen ge-10 heugensectoren, terwijl eerder opgeslagen signalen uit andere gekozen geheugensectoren gelezen kunnen worden. 8 2 0 A 0 5 0