説明

波形計測装置

【課題】波形およびカーソルを画面に表示し、カーソルを計測点に移動させてその位置のロジックレベルを計測する波形計測装置では、シリアルデータのロジックレベルを計測しようとすると何度もカーソルを移動させなければならず、また同じロジックレベルが続くと計測点が不明確になり、カーソルを合わせ難いという課題があった。本発明は、一度にシリアルデータ全体のロジックレベルを計測することができる波形計測装置を提供することを目的とする。
【解決手段】計測するシリアルデータのビット数に対応する本数を有し、間隔が等しい複数のカーソルを表示し、これらのカーソルの間隔をシリアルデータのビットレートに応じて調整すると共に、その間隔を保ったまま移動して先頭のカーソルをシリアルデータのスタートビットに合わせ、各カーソル位置のロジックレベルを計測する。先頭のカーソルをスタートビットに合わせてその間隔を調整するだけで、シリアルデータの全ビットのロジックレベルを一度に計測することができる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、波形を表示してそのレベルを計測する波形計測装置に関し、特にシリアルデータの計測に用いて好適な波形計測装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
信号の波形を表示し、カーソルで波形の一部を指定することにより、振幅や周期、あるいは信号のロジックレベルを計測することが行われている。特許文献1には、このような計測に用いる波形表示装置の発明が記載されている。以下、図3、4を用いて、この発明の概要を説明する。
【0003】
図3は波形表示装置の構成図である。図3において、メモリ10には波形データが格納されている。また、しきい値設定手段11によって、ロジックレベルを決定するしきい値を設定する。
【0004】
データ処理部12は振幅値演算手段13および比較手段14を具備している。振幅値演算手段13はメモリ10から波形データを読み出し、カーソルが指定する位置における波形の振幅を演算する。比較手段14はこの振幅としきい値設定手段11で設定されたしきい値を比較し、振幅を2値化してロジックレベルに変換する。
【0005】
表示処理部15は結果表示手段16を有し、振幅演算手段13が演算した振幅値、および比較手段14が2値化したデータを表示部17に表示する。
【0006】
表示部17には、表示処理部15によって計測点を指定するカーソルが表示される。このカーソルは、図示しない移動手段によって、表示部の画面を左右に移動させることができる。
【0007】
次に、図4を用いてロジックレベル計測の手順を説明する。図4において、20は表示された波形、21はしきい値設定手段11によって設定されたしきい値、22、23はカーソルである。ロジックレベルを計測したい点にカーソル22、23を移動させると、その点のロジックレベルが表示される。
【0008】
図4左下は計測した値であり、しきい値(Vth)は1.65V、カーソル22、23の位置の電圧はそれぞれ1.6V、3.0Vである。しきい値が1.65Vなので、カーソル22(Y1)で指定される点のロジックレベルは“L”、カーソル点23(Y2)で指定される点のロジックレベルは“H”と判定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0009】
【特許文献1】特開2006−177693号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0010】
しかしながら、このような波形表示装置は、シリアルデータのロジックレベルを計測するときは、操作が煩雑になってしまうという課題があった。図5を用いて、このことを説明する。
【0011】
図5において、24は表示されたシリアルデータ、25、26は計測点を指定するカーソルである。シリアルデータは、高レベルのスタートビット(Stb)を先頭にしてビット13(b13)〜ビット0(b0)のデータビットが続き、低レベルのストップビット(Spb)で終了する信号である。
【0012】
このようなシリアルデータのロジックレベルを計測するためには、先ずスタートビットの位置にカーソル25を合わせてそのロジックレベルを計測し、シリアルデータのビットレートに相当する時間だけカーソル25を順次ずらしてロジックレベルを計測する。
【0013】
しかし、カーソルを何度も動かさなければならないので操作が煩雑になり、かつビット7(b7)からビット3(b3)のように同じレベルが続くときは、ビット位置を特定してカーソルを位置付けることが困難であるという課題があった。
【0014】
また、UART(Universal Asynchronous Receiver Transmitter)の信号を解析する機能を有する測定器が市販されている。この測定器を用いると簡単に測定が可能であるが、高価であり、またUARTの規格以外の信号を解析することができないという課題もあった。
【0015】
本発明の目的は、シリアルデータを波形表示画面上で簡単に計測することができる波形計測装置を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【0016】
このような課題を達成するために、本発明のうち請求項1記載の発明は、
計測する波形およびカーソルを表示部に表示し、表示された波形の計測点に前記カーソルを位置付けて、前記波形を計測する波形計測装置において、
計測するシリアルデータのビット数が入力され、このビット数に対応する本数を有し、それらの間隔が等間隔のカーソルを設定するカーソル設定手段と、
前記カーソル設定手段が設定したカーソルの本数と間隔が入力され、これらのカーソルをその間隔を保ったまま移動させ、それらのカーソル位置を出力するカーソル移動手段と
しきい値を設定し、この設定されたしきい値を出力するしきい値設定手段と、
前記表示部に表示される波形データが格納されるメモリと、
前記カーソル移動手段および前記しきい値設定手段の出力が入力され、前記カーソル移動手段の出力に基づいて前記メモリから波形データを読み出し、この読み出した波形データから値を演算して、この演算した値と前記しきい値設定手段の出力を比較してその結果を出力するデータ処理部と、
前記データ処理部の出力が入力され、計測する波形、前記カーソル、および前記データ処理部の出力を前記表示部に表示する表示処理部と、
を具備したものである。カーソルの位置と間隔を調整するだけで、シリアルデータのロジックレベルを一度に計測できる。
【0017】
請求項2記載の発明は、請求項1に記載の発明において、
前記カーソル設定手段には計測するシリアルデータのビットレートが入力され、このカーソル設定手段は、入力されたビットレートからカーソルの間隔を決定するようにしたものである。カーソルの間隔を調整する必要がないので、より簡単に計測できる。
【0018】
請求項3記載の発明は、請求項1若しくは請求項2に記載の発明において、
前記表示処理部は、前記データ処理部の出力を2進数および16進数に変換して、前記表示部に表示するようにしたものである。容易にシリアルデータを把握できる。
【発明の効果】
【0019】
本発明によれば以下のような効果がある。
請求項1、2および3の発明によれば、シリアルデータのビット数に対応する本数の等間隔カーソルを発生させ、これらのカーソルの間隔をシリアルデータのビットレートに応じて調整すると共に、それらの間隔を保ったまま移動できるようにして、各カーソル点の値としきい値を比較することにより、シリアルデータ全体のロジックレベルを一度に計測するようにした。
【0020】
カーソルの間隔をビットレートに応じて調整し、かつ先頭のカーソルをシリアルデータのスタートビットに合わせるだけでシリアルデータ全体のロジックレベルを一度に計測することができるので、シリアルデータの各ビットにカーソルをいちいち合わせる必要がなくなる。そのため、簡単な操作でかつ短時間でシリアルデータの計測ができるという効果がある。
【0021】
また、カーソルを目視でシリアルデータに合わせるので、専用の測定器では測定できない規格外のシリアルデータや、ノイズが重畳し、また品位が低下したために専用の測定器が使用できない信号でも計測することができるという効果もある。
【0022】
さらに、シリアルデータのビットレートに応じて自動的にカーソルの間隔を設定するようにすると、シリアルデータの先頭にカーソルを合わせるだけで計測できるので、計測がより簡単になるという効果もある。
【図面の簡単な説明】
【0023】
【図1】本発明の一実施例を示した構成図である。
【図2】本発明の動作を説明するための図である。
【図3】従来の波形表示装置の構成図である。
【図4】従来の波形表示装置の動作を説明するための図である。
【図5】従来の課題を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【0024】
以下本発明を、図面を用いて詳細に説明する。本発明は、計測するシリアルデータのビット数に対応する本数を有し、間隔が等しい複数のカーソルを発生させ、その間隔を保ったままでこれらのカーソルを移動できるようにして、これらのカーソルを表示された波形の計測点に位置付け、シリアルデータの全ビットのロジックレベルを一度に計測できるようにしたものである。
【0025】
図1は本発明に係る波形計測装置の一実施例を示した構成図である。なお、図3と同じ要素には同一符号を付し、説明を省略する。
【0026】
図1において、30はカーソル設定手段であり、計測するシリアルデータのビット数およびカーソル間隔が入力される。カーソル設定手段30は、間隔が入力されたカーソル間隔であり、入力されたビット数に対応する本数を有するカーソルを生成し、その情報を出力する。入力されるカーソル間隔の値を変えることにより、生成したカーソルの間隔を可変することができる。
【0027】
31はカーソル移動手段であり、カーソル設定手段30が設定したカーソルの情報が入力され、これらのカーソルの間隔を変えないようにして一体で移動させ、各カーソルの位置情報を出力する。カーソル移動手段31は例えばロータリーノブを有し、このロータリーノブを回転させることにより、カーソルを移動させることができる。
【0028】
メモリ10には、計測する波形の波形データが格納される。また、しきい値設定手段11はロジックレベルを判定するしきい値を設定し、このしきい値を出力する。
【0029】
32はデータ処理部であり、電圧値演算手段33および比較手段34で構成される。カーソル移動手段31が出力するカーソル位置は、電圧値演算手段33に入力される。電圧値演算手段33は、カーソル位置に対応する波形データをメモリ10から読み込み、その位置の電圧を演算して比較手段34に出力する。電圧値演算手段33は、全てのカーソル位置についてこの操作を行い、カーソル位置に対応する電圧値を出力する。
【0030】
なお、カーソル移動手段31は、表示部17内の画面上のカーソル位置を出力する。データ処理部32は、このカーソル位置からメモリ10に格納されている波形データのアドレスを演算し、このアドレスの波形データを読み込む。アドレスは、画面の左端の時間と画面横軸のスケール(Time/div)から計算することができる。
【0031】
比較手段34は、電圧値演算手段33が出力する値(電圧)と、しきい値設定手段11が出力するしきい値を比較し、カーソル位置のロジックレベルを決定して表示処理部34に出力する。比較手段34は、全てのカーソル位置についてこの操作を行い、各カーソル位置のロジックレベルを決定する。
【0032】
表示処理部35は計測すべき波形、およびカーソル、しきい値を表示部17に表示する。表示処理部35にはまた結果表示手段36が内蔵されている。表示処理部35は、比較手段34が決定したロジックレベルを見易い形式に編集し、結果表示手段36は、表示処理部35が編集した結果を表示部17に表示する。
【0033】
次に、図2に基づいてこの実施例の操作を詳細に説明する。図2は、1つのスタートビット(Stb)、14個のデータビット(b13〜b0)、1つのストップビット(Spb)からなるシリアルデータを計測する場合の例であり、実線40はシリアルデータの波形、2点鎖線41はしきい値、44は編集された計測値である。
【0034】
一点鎖線42、点線43はいずれもカーソルである。カーソル42は基準カーソルであり、カーソル43は全てのデータビット(b13〜b0)、およびストップビット(Spb)に対応する位置に位置付けられるカーソルである。
【0035】
シリアルデータの計測を行うときは、ロータリーノブ等を用いて基準カーソル42をスタートビット(Stb)の位置に合わせる。スタートビットは最初に高レベルになるビットなので、容易に見分けることができる。
【0036】
そして、表示された波形を見ながら、各カーソルがシリアルデータの各ビット位置に位置するようにカーソルの間隔を調整する。各カーソルは間隔が同じになるように変化するので、容易にカーソルの間隔を調整することができる。
【0037】
このように、先頭のカーソルを先頭ビットの位置に合わせ、カーソルの間隔を調整するだけで、全てのカーソルを各ビット位置に位置付けることができる。
【0038】
電圧値演算手段33は、基準カーソル42とその他のカーソル43の画面上での位置を読み取り、画面左端の時間、および画面横軸の時間スケールからカーソル位置波形データが格納されているメモリ10のアドレスを演算し、このアドレスの波形データを読み込んでその電圧値を演算し、比較手段34に出力する。比較手段35はそのロジックレベルを決定する。
【0039】
44に示すように、決定されたロジックレベルは理解し易い形式で表示される。44の1行目は基準カーソル42の位置、すなわちスタートビットの電圧値である。図2では、電圧は4.9Vになっている。
【0040】
2行目はデータビットb13〜b0をこの順に2値(1、0)で表したものであり、3行目は16進数で表したものである。このように、種々の形式で表示することにより、データを容易に理解することができる。
【0041】
このように、基準カーソルをスタートビットに合わせ、カーソルの間隔を調整するだけで、自動的にカーソルが各ビット位置に配置され、その点のロジックレベルを計測して表示する。このため、簡単な操作でシリアルデータを解析することができる。
【0042】
また、高価なUART解析機能を有する測定器を用いなくても、シリアルデータを解析することができる。また、ノイズが重畳して専用測定器が使用できない場合でも、解析を行うことができる。
【0043】
さらに、どのようなビット数、ビットレートにも対応することができるので、規格外のシリアルデータや、ノイズが重畳しまた品位が低下したシリアルデータでも、容易に解析することができる。
【0044】
なお、この実施例ではカーソル設定手段30にカーソル43の間隔を入力するようにしたが、シリアルデータのビットレートを入力し、カーソル設定手段30がこのビットレートからカーソルの間隔を決定するようにしてもよい。このようにすると、カーソルの間隔を調整する手間を省くことができる。
【0045】
カーソルの間隔は、ビットレートと画面横軸のスケールから演算することができる。例えば、ビットレートが1Mbpsで横軸のスケールが2μS/divのときは、カーソルの間隔は0.5divになる。
【0046】
また、この実施例ではデータビットのロジックレベルを表示するようにしたが、電圧値も表示するようにしてもよい。
【符号の説明】
【0047】
10 メモリ
11しきい値設定手段
17 表示部
30 カーソル設定手段
31 カーソル移動手段
32 データ処理部
33 電圧値演算手段
34 比較手段
35 表示処理部
36 結果表示手段
40 計測波形
41 しきい値
42、43 カーソル
44 編集された計測値

【特許請求の範囲】
【請求項1】
計測する波形およびカーソルを表示部に表示し、表示された波形の計測点に前記カーソルを位置付けて、前記波形を計測する波形計測装置において、
計測するシリアルデータのビット数が入力され、このビット数に対応する本数を有し、それらの間隔が等間隔のカーソルを設定するカーソル設定手段と、
前記カーソル設定手段が設定したカーソルの本数と間隔が入力され、これらのカーソルをその間隔を保ったまま移動させ、それらのカーソル位置を出力するカーソル移動手段と、
しきい値を設定し、この設定されたしきい値を出力するしきい値設定手段と、
前記表示部に表示される波形データが格納されるメモリと、
前記カーソル移動手段および前記しきい値設定手段の出力が入力され、前記カーソル移動手段の出力に基づいて前記メモリから波形データを読み出し、この読み出した波形データから値を演算して、この演算した値と前記しきい値設定手段の出力を比較してその結果を出力するデータ処理部と、
前記データ処理部の出力が入力され、計測する波形、前記カーソル、および前記データ処理部の出力を前記表示部に表示する表示処理部と、
を具備したことを特徴とする波形計測装置。
【請求項2】
前記カーソル設定手段には計測するシリアルデータのビットレートが入力され、このカーソル設定手段は、入力されたビットレートからカーソルの間隔を決定するようにしたことを特徴とする請求項1記載の波形計測装置。
【請求項3】
前記表示処理部は、前記データ処理部の出力を2進数および16進数に変換して、前記表示部に表示するようにしたことを特徴とする請求項1若しくは請求項2記載の波形計測装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【公開番号】特開2011−38982(P2011−38982A)
【公開日】平成23年2月24日(2011.2.24)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−188978(P2009−188978)
【出願日】平成21年8月18日(2009.8.18)
【出願人】(000006507)横河電機株式会社 (4,443)