RU40805U1 - FAST DIGITAL DIGITAL COMPUTER FOR MEASUREMENT AND GENERATION OF SIGNALS - Google Patents

FAST DIGITAL DIGITAL COMPUTER FOR MEASUREMENT AND GENERATION OF SIGNALS Download PDF

Info

Publication number
RU40805U1
RU40805U1 RU2004114706/22U RU2004114706U RU40805U1 RU 40805 U1 RU40805 U1 RU 40805U1 RU 2004114706/22 U RU2004114706/22 U RU 2004114706/22U RU 2004114706 U RU2004114706 U RU 2004114706U RU 40805 U1 RU40805 U1 RU 40805U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
digital
generator
oscilloscope
programmable logic
ram
Prior art date
Application number
RU2004114706/22U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
В.С. Заборовский
Б.В. Игнатьев
М.Ю. Гук
Original Assignee
Заборовский Владимир Сергеевич
Игнатьев Борис Владимирович
Гук Михаил Юрьевич
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Заборовский Владимир Сергеевич, Игнатьев Борис Владимирович, Гук Михаил Юрьевич filed Critical Заборовский Владимир Сергеевич
Priority to RU2004114706/22U priority Critical patent/RU40805U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU40805U1 publication Critical patent/RU40805U1/en

Links

Landscapes

  • Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)

Abstract

Быстродействующий цифровой вычислительный прибор для измерения и генерации сигналов относится к измерительно-вычислительной технике и может быть использован для измерения параметров электрических цепей и исследования спектральных характеристик сигналов. Прибор содержит аналого-цифровые преобразователи входных каналов А и В осциллографа, блок синхронизации, цифро-аналоговые каналы С и D генератора, блок синхронизации, тактовый генератор, программируемую логическую матрицу, в которой реализована оперативная память генератора и осциллографа. За счет использования локальной оперативной памяти в приборе достигается высокая скорость обработки данных.A high-speed digital computing device for measuring and generating signals relates to measuring and computing equipment and can be used to measure the parameters of electrical circuits and study the spectral characteristics of signals. The device contains analog-to-digital converters of the input channels A and B of the oscilloscope, a synchronization block, digital-analog channels C and D of the generator, a synchronization block, a clock generator, a programmable logic matrix, which implements the RAM of the generator and the oscilloscope. Due to the use of local RAM in the device, a high data processing speed is achieved.

Description

Полезная модель относится к измерительно-вычислительной технике и может быть использована в осциллографии для измерения параметров электрических цепей и исследования спектральных характеристик сигналов.The utility model relates to measuring and computing technology and can be used in oscillography to measure the parameters of electrical circuits and study the spectral characteristics of signals.

Известен двухканальный цифровой осциллограф по авт. св. СССР №1705749, дата публикации 15.01.1992 г.Known two-channel digital oscilloscope by ed. St. USSR No. 1705749, publication date 1/15/1992

Известно устройство по патенту №33237 на полезную модель «Многофункциональный цифровой вычислительный прибор для измерения и генерации сигналов «ОСЦИГЕН», (дата приоритета 20.06.2003 г, дата публикации 10.10.2003 г.), который принимаем за прототип.A device is known according to the patent No. 3337 for a utility model "Multifunctional digital computing device for measuring and generating signals" OSCIGEN ", (priority date 06/20/2003, publication date 10/10/2003), which is taken as a prototype.

Устройство по патенту на полезную модель №33237 содержит аналого-цифровые преобразователи входных каналов, программируемую логическую матрицу, оперативную память, блок синхронизации, цифро-аналоговые преобразователи, тактовый генератор, персональный компьютер со стандартным интерфейсом.The device according to the utility model patent No. 3337 contains analog-to-digital converters of input channels, a programmable logic matrix, RAM, a synchronization unit, digital-to-analog converters, a clock generator, and a personal computer with a standard interface.

Недостатком устройства-прототипа является его недостаточное быстродействие для некоторых специальных задач обработки сигналов.The disadvantage of the prototype device is its lack of speed for some special tasks of signal processing.

Задачей полезной модели является проведение комплексных измерений электрических сигналов в широком диапазоне частотных и временных характеристик и исследование характеристик электрических цепей. Поставленная задача решается созданием универсального измерительного комплекса, сочетающего в себе двухканальный цифровой осциллограф с двухканальным генератором с возможностями программной модуляции сигналов заданной формы. Отличительной чертой данного прибора является то, что оперативная память как генератора, так и осциллографа является локальной и реализована в программируемой логической матрице, причем, для генератора применена схема, реализующая прямой цифровой синтез сигналов, что позволяет увеличить быстродействие обработки, сократить необходимый объем памяти и уменьшить аппаратные затраты.The objective of the utility model is to conduct complex measurements of electrical signals in a wide range of frequency and time characteristics and study the characteristics of electrical circuits. The problem is solved by creating a universal measuring complex that combines a two-channel digital oscilloscope with a two-channel generator with the capabilities of software modulation of signals of a given shape. A distinctive feature of this device is that the RAM of both the oscillator and the oscilloscope is local and implemented in a programmable logic matrix, moreover, the generator uses a circuit that implements direct digital signal synthesis, which allows to increase processing speed, reduce the required memory size and reduce hardware costs.

На фиг.1 изображена упрощенная блок-схема прибора. На фиг.1 приняты следующие обозначения:Figure 1 shows a simplified block diagram of a device. In figure 1, the following notation:

1 - стандартный интерфейс типа LPT или USB 2.0 с персональным компьютером (ПК);1 - standard interface such as LPT or USB 2.0 with a personal computer (PC);

2 - программируемая логическая матрица, содержащая интерфейс связи с ПК, которая осуществляет обработку сигналов и управление прибором с помощью команд, поступающих из ПК; арифметическо-логические блоки, буферы сигналов, регистры 2 - a programmable logic matrix containing a communication interface with a PC, which carries out signal processing and device control using commands from a PC; arithmetic logic blocks, signal buffers, registers

адреса, оперативную память, программируемый делитель частоты;addresses, random access memory, programmable frequency divider;

3 - аналого-цифровой преобразователь канала А осциллографа;3 - analog-to-digital Converter channel A of the oscilloscope;

4 - аналого-цифровой преобразователь канала В осциллографа;4 - analog-to-digital Converter channel B of the oscilloscope;

5 - блок синхронизации, управляющий разверткой (сканированием адресов оперативной памяти) по возникновению события синхронизации;5 is a synchronization unit that controls the scan (scanning addresses of RAM) upon the occurrence of a synchronization event;

6 - цифро-аналоговый преобразователь канала С генератора;6 - digital-to-analog converter channel C of the generator;

7 - цифро-аналоговый преобразователь канала D генератора;7 - digital-to-analog converter channel D generator;

8 - тактовый генератор.8 - clock generator.

На фиг.2 изображена упрощенная схема программируемой логической матрицы (блок 2 на фиг.1).Figure 2 shows a simplified diagram of a programmable logic matrix (block 2 in figure 1).

На фиг.2 приняты следующие обозначения:In figure 2, the following notation:

2.1 - программируемый делитель частоты;2.1 - programmable frequency divider;

2.2 - блок адресов памяти;2.2 - block of memory addresses;

2.3 - оперативная память канала А осциллографа;2.3 - RAM channel A of the oscilloscope;

2.4 - оперативная память канала В осциллографа;2.4 - RAM channel of the oscilloscope;

2.5 - оперативная память канала С генератора;2.5 - random access memory of channel C of the generator;

2.6 - оперативная память канала D генератора;2.6 - RAM channel D of the generator;

2.7 - дешифратор;2.7 - decoder;

2.8 - программируемая задержка;2.8 - programmable delay;

2.9 - блок управления памятью;2.9 - memory management unit;

2.10 - блок связи.2.10 - communication unit.

Прибор функционирует следующим образом. Цикл измерения начинается с занесения из ПК 1 через интерфейсы LPT или USB текущих параметров измерительного процесса из ПК1 в локальную оперативную память осциллографа 2.3, 2.4 и генератора 2.5, 2.6 через блок адресов памяти 2.2. В оперативную память генераторов 2.5 и 2.6, находящуюся в программируемой логической матрице 2, заносятся таблицы генерируемых сигналов заданной формы и задаются величины приращения фазы, определяющие частоты генераторов в схеме прямого цифрового синтеза. В качестве параметров осциллографа используются величины программируемой задержки записи данных после события синхронизации, коэффициент деления программируемого делителя частоты, определяющего временное разрешение, режим синхронизации. Для их задания используется блок связи 2.10, находящийся в программируемой логической матрице 2 и необходимые регистры, определяющие работу прибора в каждом из программируемых режимов. Данные для цифро-аналоговых преобразователей 6 и 7 считываются из блоков оперативной памяти генератора 2.5 и 2.6. Оцифрованные данные каналов А и В осциллографа от блоков 3 и 4 через дешифратор 2.7 заносятся по адресам оперативной памяти осциллографа в блоках 2.3 и 2.4. Управление адресами осуществляется блоком 2.9 управления памятью. Данный процесс может повторяться многократно. Частота повторения задается тактовым генератором 8 и программируемым The device operates as follows. The measurement cycle begins with entering from PC 1 via LPT or USB interfaces the current parameters of the measuring process from PC1 to the local RAM of the oscilloscope 2.3, 2.4 and generator 2.5, 2.6 through the memory address block 2.2. The RAM 2.5 and 2.6, located in the programmable logic matrix 2, contains the tables of generated signals of a given shape and sets the phase increment, which determines the frequency of the generators in the direct digital synthesis circuit. As the parameters of the oscilloscope, the values of the programmable delay of data recording after the synchronization event, the division coefficient of the programmable frequency divider that determines the time resolution, and the synchronization mode are used. To set them, the communication unit 2.10 is used, which is located in the programmable logic matrix 2 and the necessary registers that determine the operation of the device in each of the programmable modes. Data for digital-to-analog converters 6 and 7 are read from the blocks of the RAM 2.5 and 2.6. The digitized data of the channels A and B of the oscilloscope from blocks 3 and 4 through the decoder 2.7 are entered at the addresses of the RAM memory in the blocks 2.3 and 2.4. Address management is carried out by the memory management unit 2.9. This process can be repeated many times. The repetition frequency is set by a clock 8 and programmable

делителем частоты 2.1, находящимся в программируемой логической матрице 2. Если происходит событие синхронизации, выделяемое блоком синхронизации 5, адрес памяти продолжает увеличиваться до значения, определяемого программируемой задержкой 2.8, затем процесс записи данных прекращается, и накопленные в оперативной памяти 2.3, 2.4 осциллографа данные через блок связи 2.10 пересылаются в ПК 1. Возможна и пересылка данных и без события синхронизации, когда адрес достигнет определенного (максимального) значения. Данные могут обрабатываться в программируемой логической матрице 2 в режиме непрерывного потока, когда из первичных отсчетов от аналого-цифровых преобразователей каналов каналов А и В осциллографа (блоки 3 и 4) выделяется последовательность, состоящая из результатов обработки заданного числа отсчетов по выбранному алгоритму усреднения. Эта последовательность данных передается в ПК 1, а первичные данные циклически сохраняются в оперативной памяти 2.3, 2.4 осциллографа. В ПК 1 данные подвергаются обработке и отображаются на мониторе ПК 1. Затем цикл обработки данных повторяется.the frequency divider 2.1, located in the programmable logic matrix 2. If a synchronization event emitted by the synchronization unit 5 occurs, the memory address continues to increase to a value determined by the programmable delay 2.8, then the data recording process is stopped, and the data stored in the RAM 2.3, 2.4 of the oscilloscope through communication unit 2.10 are sent to PC 1. It is possible to send data without a synchronization event, when the address reaches a certain (maximum) value. Data can be processed in programmable logic matrix 2 in a continuous flow mode when a sequence consisting of the results of processing a given number of samples by a selected averaging algorithm is selected from the primary samples from the analog-to-digital converters of the channels of channels A and B of the oscilloscope (blocks 3 and 4). This data sequence is transmitted to PC 1, and the primary data is cyclically stored in the RAM 2.3, 2.4 of the oscilloscope. In PC 1, the data is processed and displayed on the monitor of PC 1. Then, the data processing cycle is repeated.

Процесс оцифровки, обработки и отображения данных может осуществляться и в непрерывном режиме. При этом возможна и остановка процесса с заданной блоком 2.8 задержкой после события синхронизации и просмотра фрагмента данных до и после события с более высоким разрешением по времени за счет ввода отсчетов из блоков оперативной памяти 2.3 и 2.4 осциллографа.The process of digitization, processing and display of data can be carried out in continuous mode. At the same time, it is possible to stop the process with a specified block 2.8 delay after the synchronization event and to view the data fragment before and after the event with a higher resolution in time by entering samples from the RAM blocks 2.3 and 2.4 of the oscilloscope.

За счет использования локальной оперативной памяти прибора достигается высокая скорость обработки данных, что позволяет использовать прибор в различных системах, включая учебно-методические и научные исследования, медицину, автоматические системы управления.Due to the use of the local random access memory of the device, a high data processing speed is achieved, which allows the device to be used in various systems, including educational-methodical and scientific research, medicine, and automatic control systems.

Claims (1)

Быстродействующий цифровой вычислительный прибор для измерения и генерации сигналов, содержащий аналого-цифровые преобразователи входных каналов А и В осциллографа, соединенные с программируемой логической матрицей, блок синхронизации, цифроаналоговые каналы С и D генератора, соединенные с программируемой логической матрицей и выходами С и D устройства, тактовый генератор, выход которого соединен с программируемой логической матрицей, персональный компьютер со стандартным интерфейсом, при этом оперативная память генератора и осциллографа является локальной и реализована в программируемой логической матрице.A high-speed digital computing device for measuring and generating signals, containing analog-to-digital converters of input channels A and B of the oscilloscope connected to a programmable logic matrix, a synchronization block, digital-analog channels C and D of the generator connected to a programmable logic matrix and outputs C and D of the device, a clock generator, the output of which is connected to a programmable logic matrix, a personal computer with a standard interface, while the RAM of the generator and oscillations The graphic is local and implemented in a programmable logic matrix.
Figure 00000001
Figure 00000001
RU2004114706/22U 2004-05-06 2004-05-06 FAST DIGITAL DIGITAL COMPUTER FOR MEASUREMENT AND GENERATION OF SIGNALS RU40805U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004114706/22U RU40805U1 (en) 2004-05-06 2004-05-06 FAST DIGITAL DIGITAL COMPUTER FOR MEASUREMENT AND GENERATION OF SIGNALS

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004114706/22U RU40805U1 (en) 2004-05-06 2004-05-06 FAST DIGITAL DIGITAL COMPUTER FOR MEASUREMENT AND GENERATION OF SIGNALS

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU40805U1 true RU40805U1 (en) 2004-09-27

Family

ID=48232019

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004114706/22U RU40805U1 (en) 2004-05-06 2004-05-06 FAST DIGITAL DIGITAL COMPUTER FOR MEASUREMENT AND GENERATION OF SIGNALS

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU40805U1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH0447269B2 (en)
CN102768336A (en) Built-in self-test system based on on-chip system or system-in-package
RU40805U1 (en) FAST DIGITAL DIGITAL COMPUTER FOR MEASUREMENT AND GENERATION OF SIGNALS
CN105680800B (en) Signal generator with frequency sweeping function
RU41157U1 (en) MULTIFUNCTIONAL DIGITAL COMPUTING DEVICE FOR MEASURING AND GENERATION OF SIGNALS
CN103580653A (en) Waveform generation circuit for waveform generator
JP2000221248A (en) Semiconductor testing device
JP3269060B2 (en) LSI tester
RU33237U1 (en) Multifunctional digital computing device for measuring and generating signals "OSCIGEN"
JP2002090393A (en) Input circuit for measuring instrument
JP3496936B1 (en) Inspection system for semiconductor device with analog-to-digital (AD) converter
JPH0661064B2 (en) Evaluation device for digital signal processing circuit
JP3284146B2 (en) Waveform data calculation device
SU940133A1 (en) Device for monitoring parameters
US6654700B2 (en) Testing method of semiconductor integrated circuit and equipment thereof
Istiyanto A VHDL-based ADC on FPGA
CN115113223A (en) Laser ranging method and device and computer readable storage medium
Ndinechi et al. An Approach to low-cost oscilloscope development at medium frequencies using LED screen
Nikolov et al. Frequency Measurement Using Compact DAQ Chassis
RU2279098C1 (en) Measurer of spectral parameters of radiosignals
JPS61238169A (en) Drum scanner device
KR940005336Y1 (en) Waveform generator used for one chip computer
JP4690514B2 (en) Power measuring device
JPH0660894B2 (en) Ultrasonic flaw detector
El-Sherbini et al. A wide bandwidth PC-based waveform analyzer using FPGA

Legal Events

Date Code Title Description
PC1K Assignment of utility model

Effective date: 20100326

MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20100507