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KR20100123052A - Apparatus for integrating measurement using an usb interface - Google Patents

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KR20100123052A
KR20100123052A KR1020090042058A KR20090042058A KR20100123052A KR 20100123052 A KR20100123052 A KR 20100123052A KR 1020090042058 A KR1020090042058 A KR 1020090042058A KR 20090042058 A KR20090042058 A KR 20090042058A KR 20100123052 A KR20100123052 A KR 20100123052A
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KR
South Korea
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digital
signal
data
trigger
input
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Abandoned
Application number
KR1020090042058A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
이재민
이춘일
Original Assignee
이재민
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 이재민 filed Critical 이재민
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Abstract

개시된 내용은 유에스비 인터페이스를 이용한 통합계측장치에 관한 것으로서, 측정대상 기기와, USB 접속된 PC로부터 입력되는 오실로스코프 또는 로직 애널라이저의 기능 설정 데이터를 토대로 동작을 설정하고, 오실로스코프를 이용하기 위해 연결된 측정대상 기기로부터 입력되는 아날로그 입력신호의 감쇄, 증폭, 디지털 변환, 샘플링을 수행한 후 샘플링된 데이터를 USB 인터페이스를 통해 PC로 전송하며, 로직 애널라이저를 이용하기 위해 연결된 측정대상 기기로부터 입력되는 디지털 로직신호의 샘플링을 수행한 후 샘플링된 데이터를 USB 인터페이스를 통해 PC로 전송하는 통합계측기, 그리고 통합계측기와 USB를 통해 접속되고, 사용자의 조작에 따른 통합계측기의 기능 설정 데이터를 USB 인터페이스를 통해 통합계측기로 전송하고, 통합계측기로부터 USB 인터페이스를 통해 입력되는 샘플링 데이터를 토대로 데이터의 가공을 수행하며, 가공된 데이터를 화면상에 디스플레이하여 이상 유무를 확인하도록 하는 PC를 포함한다.The present disclosure relates to an integrated measuring device using a USB interface, and to set an operation based on function setting data of an oscilloscope or a logic analyzer input from a measuring device and a USB-connected PC, and a measuring target device connected to use the oscilloscope. Performs attenuation, amplification, digital conversion, and sampling of the analog input signal inputted from the PC, and transfers the sampled data to a PC through the USB interface.Sampling of the digital logic signal input from the connected measurement target device to use the logic analyzer. After performing the test, the integrated instrument transfers the sampled data to the PC through the USB interface, and is connected to the integrated instrument through USB.The function setting data of the integrated instrument according to the user's operation is transferred to the integrated instrument through the USB interface. With integrated measuring instrument Emitter performs a processing of data based on the sampling data inputted through the USB interface, and a PC that is to display the processed data on the display to check for abnormalities.

따라서, 본 발명은 통합계측기를 통해 적은 비용으로도 오실로스코프와 로직 애널라이저를 사용할 수 있을 뿐만 아니라, 크기가 작고 휴대성이 용이하여 A/S 담당자가 현장에서 직접 제품수리를 할 때 편리하며, 인터넷을 통한 각종 측정 데이터 및 정보를 실시간으로 전송하여 원거리에서 장비의 진단 및 수리가 가능하다.Therefore, the present invention can not only use the oscilloscope and logic analyzer at a low cost through the integrated instrument, but also the size and portability are convenient when the A / S staff directly repairs the product in the field. By transmitting various measurement data and information in real time, it is possible to diagnose and repair the equipment from a long distance.

Description

유에스비 인터페이스를 이용한 통합계측장치{Apparatus for integrating measurement using an USB interface}Apparatus for integrating measurement using an USB interface}

본 발명은 유에스비(Universal Serial Bus, 이하, USB라 함) 인터페이스를 이용한 통합계측장치에 관한 것이다.The present invention relates to an integrated measuring device using a universal serial bus (hereinafter referred to as USB) interface.

일반적으로 디지털 오실로스코프(digital oscilloscope)와 로직 애널라이저(logic analyzer)는 디지털 장비의 개발 및 유지 보수에 사용되는 범용적인 계측 장비이다.In general, digital oscilloscopes and logic analyzers are general-purpose instrumentation for the development and maintenance of digital equipment.

이처럼 디지털 오실로스코프와 로직 애널라이저는 자주 사용되는 장비이지만, 휴대하기 불편한 점으로 인하여 산업 현장 등에서 시험 및 디버깅을 수행할 때 어려움이 많았으며, 다양한 기능을 지닌 디지털 오실로스코프와 로직 애널라이저는 장비 가격이 고가이어서 교육현장이나 중소규모의 산업 현장에서는 가격적인 부담이 큰 문제점이 있다.As such, digital oscilloscopes and logic analyzers are frequently used equipment, but they are difficult to carry around due to their inconvenientness in carrying out tests and debugging in industrial fields.In addition, digital oscilloscopes and logic analyzers with various functions are expensive because of the high equipment cost. In the field or small and medium sized industrial sites, the price burden is a big problem.

또한, 이러한 단독형 장비의 경우 크기 및 무게로 인하여 이동의 용이성도 떨어지고, 단일한 목적의 측정을 위한 경우가 거의 대부분이며, 최신 고가의 장비를 제외하고는 현재 보편화되어 있는 네트워크 환경을 이용하기가 거의 불가능한 것이 현실이기 때문에 고가의 장비임에도 불구하고 장비의 활용도는 사실상 낮은 편이었다.In addition, such stand-alone equipment is less easy to move due to its size and weight, it is almost always for a single purpose measurement, and except for the latest expensive equipment, it is difficult to use the current network environment that is common. Since it is almost impossible, the utilization of the equipment was practically low despite the expensive equipment.

따라서 이러한 단독형 장비의 단점인 휴대성 및 고가격을 보완하기 위하여 여러 계측 장비를 통합함은 물론, 노트북 컴퓨터나 데스크톱 컴퓨터와 연결하여 측정 결과 디스플레이, 측정 데이터 연산 처리 등은 컴퓨터에서 처리하고 계측기는 단순히 데이터만을 수집하도록 하고, 크기는 휴대하기 편하게 작게 하고 가격은 단독 장비보다 줄여 고가의 단독 장비를 구입하지 않고도 개발 및 디버깅을 할 수 있도록 하며, 중소기업, 연구소, 학교 등에서 활발한 이용을 토대로 국가 경쟁력을 높이고 수입 계측기의 대체 효과도 가질 수 있는 통합계측기의 개발이 필요한 실정이다.Therefore, in order to compensate for the portability and high price of these stand-alone equipments, it is not only integrated with various measurement equipments, but also connected to a notebook computer or a desktop computer to display measurement results and processing of measurement data on a computer. It only collects data, it is small and easy to carry and its price is lower than that of single equipment, so it can be developed and debugged without purchasing expensive single equipment. There is a need for the development of an integrated instrument that can also have an alternative effect of imported instruments.

본 발명의 목적은 전술한 문제점을 해결할 수 있도록, 200MHz 대역의 디지털 오실로스코프 기능과 샘플링 16채널 로직 애널라이저 기능을 통합하여 구현하고, 휴대가 용이하도록 소형화시킨 USB 인터페이스를 이용한 통합계측장치를 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an integrated measurement device using a USB interface that is miniaturized for easy portability by implementing a digital oscilloscope function of a 200 MHz band and a sampling 16-channel logic analyzer function so as to solve the above problems. .

본 발명의 다른 목적은, 디지털 오실로스코프와 로직 애널라이저 기능을 내 장한 통합계측기를 USB 인터페이스를 이용하여 PC와 연결하고, 측정대상 기기로부터 입력받아 계측한 데이터를 USB 인터페이스를 통해 PC로 전송하여 PC에서 데이터 처리 및 측정 결과의 디스플레이를 수행하도록 하는 USB 인터페이스를 이용한 통합계측장치를 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to connect an integrated instrument with a digital oscilloscope and logic analyzer function to a PC using a USB interface, and transfer data measured from an instrument to be measured to a PC via a USB interface to the data on the PC. An integrated measuring device using a USB interface for performing processing and display of measurement results is provided.

본 발명의 또 다른 목적은, 디지털 오실로스코프와 로직 애널라이저 기능을 내장한 통합계측기를 USB 인터페이스를 통해 연결된 PC 전원으로 구동되도록 저전력으로 설계하고, 불규칙한 PC 전원에 상관없이 동작에 이상이 발생되지 않도록 하며, 입력 전원의 변동 폭이 크거나 일정 전원 이하가 되면 PC 전원이상을 알리는 보호기능을 수행하도록 하는 USB 인터페이스를 이용한 통합계측장치를 제공하는 데 있다.Still another object of the present invention is to design a low power device to be driven by a PC power source connected via a USB interface, an integrated instrument with a digital oscilloscope and logic analyzer function, so that no abnormality occurs in operation regardless of irregular PC power supply, The present invention provides an integrated measurement device using a USB interface that performs a protection function for notifying a PC power failure when the input power fluctuates largely or falls below a certain power supply.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 USB 인터페이스를 이용한 통합계측장치는, 측정대상 기기와, USB 접속된 PC로부터 입력되는 오실로스코프 또는 로직 애널라이저의 기능 설정 데이터를 토대로 동작을 설정하고, 오실로스코프를 이용하기 위해 연결된 측정대상 기기로부터 입력되는 아날로그 입력신호의 감쇄, 증폭, 디지털 변환, 샘플링을 수행한 후 샘플링된 데이터를 USB 인터페이스를 통해 PC로 전송하며, 로직 애널라이저를 이용하기 위해 연결된 측정대상 기기로부터 입력되는 디지털 로직신호의 샘플링을 수행한 후 샘플링된 데이터를 USB 인터페이스를 통해 PC로 전송하는 통합계측기, 그리고 통합계측기와 USB를 통해 접속되고, 사 용자의 조작에 따른 통합계측기의 기능 설정 데이터를 USB 인터페이스를 통해 통합계측기로 전송하고, 통합계측기로부터 USB 인터페이스를 통해 입력되는 샘플링 데이터를 토대로 데이터의 가공을 수행하며, 가공된 데이터를 화면상에 디스플레이하여 이상 유무를 확인하도록 하는 PC를 포함한다.An integrated measurement device using a USB interface according to the present invention for achieving the above object, the operation is set based on the measurement target device and the function setting data of the oscilloscope or logic analyzer input from the PC connected to the USB, and using the oscilloscope It performs attenuation, amplification, digital conversion, and sampling of the analog input signal inputted from the connected measurement target device, and then transfers the sampled data to the PC through the USB interface, and inputs from the connected measurement target device to use the logic analyzer. After the digital logic signal is sampled, the integrated instrument which transfers the sampled data to the PC through the USB interface, and the integrated instrument and USB are connected, and the function setting data of the integrated instrument according to the user's operation is To the integrated instrument And performing processing of the data based on the sampling data inputted through the USB interface from the instrumental, and a PC that by displaying the processed data on the display to check for abnormalities.

그리고 통합계측기는, 프로브를 통해 측정대상 기기에서 발생된 신호를 입력받는 신호 입력부와, 신호 입력부를 통해 측정대상 기기로부터 입력되는 아날로그 입력신호를 감쇄, 증폭하고, 감쇄, 증폭된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하며, 변환된 디지털 신호를 샘플링하는 디지털 오실로스코프와, 신호 입력부를 통해 측정대상 기기로부터 입력되는 16채널의 디지털 로직신호를 샘플링하는 로직 애널라이저, 그리고 PC로부터 입력되는 오실로스코프 또는 로직 애널라이저의 기능 설정 데이터를 디지털 오실로스코프와 로직 애널라이저로 출력하며, 디지털 오실로스코프와 로직 애널라이저로부터 입력되는 샘플링 데이터를 PC로 전송하는 USB 접속부를 포함한다.The integrated instrument may further include a signal input unit for receiving a signal generated from the measurement target device through a probe, attenuating and amplifying the analog input signal input from the measurement target device through the signal input unit, and converting the attenuated and amplified analog signal into a digital signal. A digital oscilloscope that converts the digital signal into a digital signal, a logic analyzer that samples 16 channels of digital logic signals input from the measuring device through the signal input unit, and the oscilloscope or logic analyzer input data from a PC. It outputs to a digital oscilloscope and logic analyzer, and includes a USB connection for transferring sampling data from the digital oscilloscope and logic analyzer to a PC.

이상에서와 같이 본 발명의 USB 인터페이스를 이용한 통합계측장치에 따르면, 전자제품 개발에 필연적으로 소요되는 200MHz 대역의 디지털 오실로스코프 기능과 샘플링 16채널 로직 애널라이저 기능을 하나로 통합하여 종래의 상용 오실로스코프와 로직 애널라이저의 디스플레이 부분과 모니터링 어플리케이션 부분 등을 USB 인터페이스로 연결된 PC에서 처리하도록 하기 때문에 제품의 크기 및 가격을 크게 줄일 수 있고, 적은 비용으로도 두 가지 장비를 사용할 수 있을 뿐만 아니라, 크기가 작고 이동 및 휴대성이 용이하여 제품 A/S 담당자가 현장에서 직접 제품수리를 할 때 편리하며, 인터넷을 통한 각종 측정 데이터 및 정보를 실시간으로 전송하여 원거리에서 장비의 진단 및 수리가 가능한 효과가 있다.As described above, according to the integrated measurement device using the USB interface of the present invention, the digital oscilloscope function of the 200 MHz band and the sampling 16 channel logic analyzer function which are inevitably required for the development of electronic products are integrated into one of the conventional commercial oscilloscope and logic analyzer. The display and monitoring applications are handled by a PC connected via a USB interface, which greatly reduces the size and cost of the product, and makes it possible to use two devices at a low cost. It is convenient for product A / S personnel to directly repair the product in the field, and it is possible to diagnose and repair the equipment at a long distance by transmitting various measurement data and information through the Internet in real time.

또한, 디지털 오실로스코프와 로직 애널라이저 기능을 내장한 통합계측기를 USB 인터페이스를 통해 연결된 PC 전원으로 구동되도록 저전력으로 설계하고, 불규칙한 PC 전원으로 인하여 동작에 이상이 있는 경우에는 어댑터 등의 별도 전원을 이용할 수 있도록 하며, 입력 전원의 변동 폭이 크거나 일정 전원 이하가 되면 PC 전원이상을 알리는 보호기능을 수행하는 효과가 있다.In addition, the integrated instrument with a digital oscilloscope and logic analyzer function is designed to be powered by a PC power source connected via a USB interface, and to use a separate power supply such as an adapter when an abnormal PC power supply causes an abnormal operation. And if the fluctuation range of input power is big or less than a certain power, it protects the PC power.

또한, 비용적인 문제로 인하여 주로 오실로스코프만을 사용하던 중소기업 및 소규모 산업 현장이나 교육 현장에서 디지털 오실로스코프와 로직 애널라이저 기능을 내장한 통합계측기를 통해 오실로스코프는 물론 고가의 로직 애널라이저를 함께 사용할 수 있기 때문에 고가의 외산 장비로 인한 부담이 줄어 산업현장에서의 제품 개발 활성화 및 교육현장에서의 교육 기자재로 충분한 역할을 수행할 수 있으며, 이에 따라 마이컴 설계 및 응용 개발자의 육성과 제품 경쟁력을 강화할 수 있는 효과가 있다.In addition, because of the cost, small and medium-sized companies that use only oscilloscopes, and small industrial or educational sites, the integrated instrument with the built-in digital oscilloscope and logic analyzer function can be used together with the oscilloscope and expensive logic analyzers. As the burden on equipment is reduced, it can play a sufficient role as activating product development in the industrial field and educational equipment in the field of education, thereby enhancing the development of microcomputer design and application developers and strengthening product competitiveness.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 USB 인터페이스를 이용한 통합계측장치를 상세하게 설명한다.Hereinafter, an integrated measuring device using a USB interface of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 USB 인터페이스를 이용한 통합계측장치의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다.1 is a block diagram schematically showing the configuration of an integrated measurement device using a USB interface according to the present invention.

도시된 바와 같이 본 발명의 통합계측장치는, 측정대상 기기(100), 통합계측기(200), PC(300) 등으로 구성된다.As shown, the integrated measuring device of the present invention is composed of the measurement target device 100, the integrated measuring device 200, the PC 300 and the like.

측정대상 기기(100)는 개발 또는 유지 보수가 필요한 디지털 장비로서, 현장에서 작업자가 디지털 오실로스코프(220)와 로직 애널라이저(230)가 구비된 통합계측기(200)를 연결하여 각종 시험 및 디버깅 등을 수행한다.The measurement target device 100 is a digital device that requires development or maintenance, and in the field, a worker connects the integrated oscillator 200 equipped with the digital oscilloscope 220 and the logic analyzer 230 to perform various tests and debugging. do.

통합계측기(200)는 USB 접속된 PC(300)로부터 입력되는 디지털 오실로스코프(220) 또는 로직 애널라이저(230)의 기능 설정 데이터를 토대로 동작을 설정하고, 디지털 오실로스코프(220)를 이용하기 위해 연결된 측정대상 기기(100)로부터 입력되는 아날로그 입력신호의 감쇄, 증폭, 디지털 변환, 샘플링을 수행한 후 샘플링된 데이터를 USB 인터페이스를 통해 PC(300)로 전송하며, 로직 애널라이저(230)를 이용하기 위해 연결된 측정대상 기기(100)로부터 입력되는 디지털 로직신호의 샘플링을 수행한 후 샘플링된 데이터를 USB 인터페이스를 통해 PC(300)로 전송한다.The integrated instrument 200 sets an operation based on the function setting data of the digital oscilloscope 220 or the logic analyzer 230 inputted from the USB-connected PC 300, and is connected to use the digital oscilloscope 220. After the attenuation, amplification, digital conversion, and sampling of the analog input signal input from the device 100, the sampled data is transmitted to the PC 300 through the USB interface, and the measurement connected to use the logic analyzer 230. After sampling the digital logic signal input from the target device 100, the sampled data is transmitted to the PC 300 through the USB interface.

PC(300)는 노트북 컴퓨터, 데스크톱 컴퓨터 등으로서, 통합계측기(200)와 USB를 통해 접속되고, 사용자의 조작에 따른 통합계측기(200)의 기능 설정 데이터를 USB 인터페이스를 통해 통합계측기(200)로 전송하고, 통합계측기(200)로부터 USB 인터페이스를 통해 입력되는 샘플링 데이터를 토대로 데이터의 가공을 수행하며, 가공된 데이터를 화면상에 디스플레이하여 작업자가 이상 유무를 확인하도록 한다.The PC 300 is a notebook computer, a desktop computer, or the like, and is connected to the integrated meter 200 through a USB, and the function setting data of the integrated meter 200 according to a user's operation is transferred to the integrated meter 200 through a USB interface. Transmit, process the data based on the sampling data input from the integrated instrument 200 through the USB interface, and displays the processed data on the screen to check the operator for abnormalities.

즉 본 발명의 통합계측장치는 디지털 오실로스코프(220) 및 로직 애널라이저(230)의 고속 계산 처리 및 화면 출력기능은 일반적인 산업현장에서 쉽게 접근이 가능한 PC(300)에서 처리하도록 하며, 측정대상 기기(100)로부터의 데이터 획득, 획득된 데이터의 PC(300) 전송은 통합계측기(200)에서 처리하도록 함으로써, 크기는 휴대하기 편하도록 작게 하고 가격은 단독 장비보다 줄여 고가 장비를 구입하지 않고도 개발 및 디버깅을 할 수 있도록 하여 중소 기업체, 교육현장 등에서 국가 경쟁력을 높일 수 있을 뿐 아니라 수입 계측기의 대체 효과를 가질 수 있도록 한 것이다.In other words, the integrated measurement device of the present invention is a high-speed calculation processing and screen output function of the digital oscilloscope 220 and logic analyzer 230 to be processed in a PC 300 that can be easily accessed in a general industrial field, the measurement target device 100 Acquiring data from the PC and transmitting the acquired data to the PC 300 is performed by the integrated measuring instrument 200, so that the size is small to be portable and the price is lower than that of a single device, so that development and debugging can be performed without purchasing expensive equipment. In addition to increasing national competitiveness in small and medium-sized businesses, education sites, and so on, it has the effect of replacing import instruments.

또한, 통합계측기(200)를 구성하는 디지털 오실로스코프(220)와 로직 애널라이저(230)는 각각 별개의 프로세서를 사용하는 것이 아니라, 하나의 프로세서를 토대로 샘플링 데이터의 가공 및 가공된 샘플링 데이터의 USB를 통한 PC(300)로의 전송을 수행한다.In addition, the digital oscilloscope 220 and the logic analyzer 230 constituting the integrated instrument 200 do not use separate processors, but rather process the sampling data and process the processed sampling data based on one processor. The transmission to the PC 300 is performed.

상술한 통합계측기(200)는 신호 입력부(210), 디지털 오실로스코프(220), 로직 애널라이저(230), USB 접속부(240)로 구성된다.The integrated instrument 200 described above includes a signal input unit 210, a digital oscilloscope 220, a logic analyzer 230, and a USB connection unit 240.

신호 입력부(210)는 프로브(probe)를 통해 측정대상 기기(100)로부터 입력되는 아날로그 입력신호를 디지털 오실로스코프(220) 또는 로직 애널라이저(230)로 출력한다.The signal input unit 210 outputs an analog input signal input from the measurement target device 100 through a probe to the digital oscilloscope 220 or the logic analyzer 230.

디지털 오실로스코프(220)는 신호 입력부(210)를 통해 측정대상 기기(100)로부터 입력되는 아날로그 입력신호를 감쇄, 증폭하고, 감쇄, 증폭된 아날로그 신호 를 디지털 신호로 변환하며, 변환된 디지털 신호를 샘플링한 후 USB 접속부(240)를 통해 PC(300)로 출력한다.The digital oscilloscope 220 attenuates and amplifies the analog input signal input from the measurement target device 100 through the signal input unit 210, converts the attenuated and amplified analog signal into a digital signal, and samples the converted digital signal. After output to the PC 300 via the USB connection 240.

로직 애널라이저(230)는 신호 입력부(210)를 통해 측정대상 기기(100)로부터 입력되는 16채널의 디지털 로직신호를 샘플링하며, 샘플링된 디지털 로직신호를 USB 접속부(240)를 통해 PC(300)로 출력한다.The logic analyzer 230 samples the 16-channel digital logic signal input from the measurement target device 100 through the signal input unit 210, and sends the sampled digital logic signal to the PC 300 through the USB connection unit 240. Output

USB 접속부(240)는 PC(300)로부터 입력되는 오실로스코프 또는 로직 애널라이저의 기능 설정 데이터를 디지털 오실로스코프(220)와 로직 애널라이저(230)로 출력하며, 디지털 오실로스코프(220)와 로직 애널라이저(230)로부터 입력되는 샘플링 데이터를 PC(300)로 전송한다.The USB connection unit 240 outputs the function setting data of the oscilloscope or logic analyzer input from the PC 300 to the digital oscilloscope 220 and the logic analyzer 230, and is input from the digital oscilloscope 220 and the logic analyzer 230. The sampled data is transmitted to the PC 300.

또한, 통합계측기(200)는 USB 인터페이스로 접속된 PC(300)로부터 전원을 제공받아 동작하며, PC(300)로부터 입력되는 전원의 변동 폭이 기 설정되어 있는 정상적인 오차 범위를 벗어나거나 일정 전원 이하가 되면 PC(300)의 모니터 상에 PC 전원 이상을 알리는 메시지 표시를 제어한다.In addition, the integrated instrument 200 operates by receiving power from a PC 300 connected through a USB interface, and the variation range of the power input from the PC 300 is out of a predetermined normal error range or is below a predetermined power supply. When the control of the message display that informs the PC power failure on the monitor of the PC (300).

도 2는 상술한 도 1의 디지털 오실로스코프(220)의 구성을 상세하게 나타낸 블록도이다.FIG. 2 is a detailed block diagram illustrating the configuration of the digital oscilloscope 220 of FIG. 1.

도시된 바와 같이 본 발명의 디지털 오실로스코프(220)는, 200MHz의 주파수대역을 처리하며, 통상적인 디지털 오실로스코프의 아날로그/디지털 변환 기능과 일부 입력신호 처리기능은 통합계측기(200)에 내장된 디지털 오실로스코프(220)에서 처리하고, 모니터, 본체, 키보드, 마우스, 인터넷 접속 등이 가능한 PC(300)의 기본기능을 최대한 이용하여 디지털 오실로스코프의 대부분 기능을 소프트웨어로 구현한 것이다.As shown, the digital oscilloscope 220 of the present invention processes a frequency band of 200 MHz, and the analog / digital conversion function and some input signal processing functions of a conventional digital oscilloscope include a digital oscilloscope ( 220, and implements most of the functions of the digital oscilloscope in software using the basic functions of the PC 300 capable of the monitor, the main body, the keyboard, the mouse, the Internet connection, and the like.

즉 샘플링 데이터의 가공은 디지털 오실로스코프(220)에서 처리하고, 가공된 샘플링 데이터는 PC(300)로 전송되어 모니터를 통해 디스플레이하며, PC(300)에 장착된 모든 리소스(예를 들어, LAN, HDD, 키보드, 메모리, 기타 응용프로그램 등)를 이용한다.That is, the processing of the sampling data is processed by the digital oscilloscope 220, the processed sampling data is transmitted to the PC 300 and displayed on the monitor, and all resources (for example, LAN, HDD) mounted on the PC 300. , Keyboard, memory, and other applications).

이러한 디지털 오실로스코프(220)는, 감쇄부(221), 증폭부(222), 아날로그/디지털 변환부(223), 디지털/아날로그 변환부(224), 트리거부(225), 디지털 신호처리부(226) 등으로 구성된다.The digital oscilloscope 220 includes an attenuator 221, an amplifier 222, an analog / digital converter 223, a digital / analog converter 224, a trigger 225, and a digital signal processor 226. And the like.

감쇄부(221)는 신호 입력부(210)를 통해 측정대상 기기(100)로부터 입력되는 아날로그 입력신호의 진폭을 정해진 전압 범위에 따라 감쇄시켜 증폭부(222)로 출력한다. 감쇄부(221)는 통상적으로 저항의 분배기 회로와 입력신호의 선형성 및 주파수 특성을 보상할 수 있게 필터로 구성되고, 정확한 감쇄비를 요구하기 때문에 고정밀도의 저항을 필요로 하며, 주파수 특성을 보정할 수 있도록 가변 콘덴서를 내장하여 사용한다.The attenuator 221 attenuates the amplitude of the analog input signal input from the measurement target device 100 through the signal input unit 210 according to a predetermined voltage range and outputs the amplified unit 222. The attenuator 221 is typically composed of a resistor divider circuit and a filter to compensate for linearity and frequency characteristics of an input signal, and requires an accurate attenuation ratio, and thus requires high precision resistance and corrects frequency characteristics. Variable capacitor is built in so that it can be used.

증폭부(222)는 감쇄부(221)에서 감쇄된 아날로그 입력신호를 증폭시켜 아날로그/디지털 변환부(223)로 출력한다.The amplifier 222 amplifies the analog input signal attenuated by the attenuator 221 and outputs the amplified analog / digital converter 223.

아날로그/디지털 변환부(223)는 증폭부(222)에서 증폭된 아날로그 입력신호를 이산(description)화된 디지털 신호로 변환하여 디지털 신호처리부(226)로 출력한다. 이때 아날로그 입력신호와 이산화된 디지털 출력신호는 선형성을 유지하여야 하며, 비트 에러를 최소화할 수 있도록 구성하여야 한다.The analog / digital converter 223 converts the analog input signal amplified by the amplifier 222 into a discrete digital signal and outputs it to the digital signal processor 226. At this time, the analog input signal and the discrete digital output signal should maintain linearity and be configured to minimize bit error.

디지털/아날로그 변환부(224)는 디지털 신호처리부(226)의 제어에 따라 증폭부(222)의 동작을 위한 디지털 기준신호를 아날로그로 변환하여 출력한다.The digital / analog converter 224 converts the digital reference signal for the operation of the amplifier 222 into analog under the control of the digital signal processor 226 and outputs the analog signal.

트리거부(225)는 임의의 시간에 오실로스코프로 입력된 신호를 사용자가 PC(300)를 통해 확인하도록 정지한 것처럼 보이게 하기 위한 동기신호를 발생시킨다.The trigger unit 225 generates a synchronization signal for making it appear as if the user stopped to confirm the signal input to the oscilloscope through the PC 300 at any time.

디지털 신호처리(FPGA ; Field Programmable Gate Array)부(226)는 USB 접속부(240)를 통해 PC(300)로부터 입력되는 오실로스코프의 각종 기능 설정 데이터에 따라 디지털 오실로스코프(220)의 동작 설정을 제어하고, 아날로그/디지털 변환부(223)를 통해 디지털로 변환된 입력신호의 샘플링을 수행하며, 샘플링된 데이터를 USB 접속부(240)를 통해 PC(300)로 출력한다.The digital signal processing (FPGA; field programmable gate array) unit 226 controls the operation setting of the digital oscilloscope 220 according to various function setting data of the oscilloscope input from the PC 300 through the USB connection unit 240, The digital signal is converted through the analog / digital converter 223, and the sampled data is output to the PC 300 through the USB connection unit 240.

도 3은 상술한 도 2의 트리거부(225)의 동작을 보다 상세하게 설명하기 위한 도면으로서, 디지털 신호처리부(226)의 제어에 따라 각 채널의 증폭단으로부터 나온 입력신호와 외부 트리거 입력단자로부터 입력된 신호중 트리거 소스를 스위칭하는 트리거 소스 선택부(225a)와, 트리거 소스 선택부(225a)를 통해 선택된 트리거 소스의 레벨을 변경시키는 트리거 레벨 제어부(225b)와, 트리거 소스 선택부(225a)에서 선택된 트리거 소스중 사용자의 설정에 따른 트리거 신호를 필터링하는 트리거 커플/트리거 모드 패스부(225c)와, 트리거 커플/트리거 모드 패스부(225c)를 통해 출력되는 트리거 소스 신호의 주기와 동일한 펄스를 발생시키되, 디지털 신호처리부(226)의 제어에 따라 상승 또는 하강 에지에서 트리거 펄스를 발생시키는 트리거 펄스 발생부(225d)로 구성된다.FIG. 3 is a view for explaining the operation of the trigger unit 225 of FIG. 2 in more detail. The input signal from the amplifying stage of each channel and the external trigger input terminal are controlled by the digital signal processor 226. A trigger source selector 225a for switching the trigger source among the extracted signals, a trigger level controller 225b for changing the level of the trigger source selected through the trigger source selector 225a, and a trigger source selector 225a. The trigger couple / trigger mode path unit 225c for filtering the trigger signal according to a user's setting among the trigger sources, and the same pulse as the period of the trigger source signal output through the trigger couple / trigger mode path unit 225c. And a trigger pulse generator 225d for generating a trigger pulse at a rising or falling edge under the control of the digital signal processor 226.

한편, 이와 같이 구성된 통합계측기(200)의 디지털 오실로스코프(220)를 통해 샘플링된 디지털 신호는, PC(300)에서 소프트웨어적으로 처리하여 해석하고, 처리된 데이터를 모니터 상에 나타내며, 원거리 통신 및 제어기능을 수행한다.On the other hand, the digital signal sampled through the digital oscilloscope 220 of the integrated instrument 200 configured as described above is processed and interpreted by software in the PC 300, the processed data is displayed on the monitor, and remote communication and control Perform the function.

이러한 소프트웨어는 크게 디지털 오실로스코프(220)를 제어하는 하드웨어 인터페이스, PC(300)의 마이크로프로세서를 이용하여 수식적으로 계산하는 데이터 프로세서, 계산된 데이터를 주변장치나 인터넷을 통해 사용자에게 전달하는 트랜스퍼 기능, 사용자에 의해 조작되는 유저 인터페이스 등의 4가지로 나누어 볼 수 있다.Such software is largely a hardware interface for controlling the digital oscilloscope 220, a data processor for calculating mathematically using a microprocessor of the PC 300, a transfer function for transferring the calculated data to a user through a peripheral device or the Internet, It can be divided into four types, such as a user interface operated by a user.

하드웨어 인터페이스는, 현재 진행중인 오실로스코프의 하드웨어 상태를 알려고 하거나 샘플링 데이터를 PC(300)로 읽어들이는 동작(FPGA register read), 오실로스코프의 하드웨어 제어를 위하여 각종 변수를 전달하기 위한 라이팅 동작(FPGA register write), 입출력(I/O) 포트에 직접 연결된 신호를 읽어들이는 동작(Direct register read), PC(300)와 디지털 오실로스코프(220)의 하드웨어가 연결되었는지의 여부를 확인하는 기능(Hardware detection function) 등의 하드웨어 I/O 기능과, 샘플링 주기 지정을 위한 아날로그/디지털 변환부 제어, 아날로그/디지털 변환부에서 변환된 데이터의 저장 및 읽어들이는 동작을 위한 메모리 제어, 샘플링 버퍼 크기, 샘플링 시작/종료 동작, 샘플링 완료 상태, 오실로스코프 온/오프 등의 버퍼 및 디바이스 제어, 롤(roll)/실시간(RTS)/레코드(Record) 모드 제어, RTSC/ATC 모드 선택 등의 디지털 부분 제어(Digital Part Control ; Time Division) 기능과, 원 신호에서 DC 성분을 제거하고 AC 성분만을 볼 수 있도록 하 는 AC 커플링 모드, 원 신호를 ADC에 적합하도록 감쇄만 시키고 파형은 왜곡시키지 않은 상태에서 관측하는 DC 커플링 모드, 기준전압 레벨을 알 수 있도록 하는 그라운드(GND) 모드 등의 커플링 선택, 감쇄기 제어, 증폭기 이득 제어 등의 아날로그 부분 제어(Analog Part Control ; Voltage Division) 기능과, 트리거 커플링 선택, 트리거 소스 선택, 트리거 모드 선택, 트리거 레벨 제어, 트리거 에지 제어 등의 트리거 로직 인터페이스 등이 있다.The hardware interface may be configured to notify the current hardware status of the oscilloscope or read sampling data into the PC 300 (FPGA register read), and write operation for transferring various variables for hardware control of the oscilloscope (FPGA register write). , A function of reading a signal directly connected to an input / output (I / O) port (direct register read), a function of checking whether a hardware of the PC 300 and the digital oscilloscope 220 is connected (Hardware detection function), etc. Hardware I / O function, analog / digital converter control for sampling period designation, memory control for storing and reading converted data from analog / digital converter, sampling buffer size, sampling start / stop operation Buffer and device control, sampling completion status, oscilloscope on / off, roll / real-time (RTS) / record Digital Part Control (Time Division) functions such as digital control, RTSC / ATC mode selection, AC coupling mode to remove DC components from the original signal and see only AC components Coupling selection, attenuator control, and amplifier gain control, such as DC coupling mode to observe attenuated but not distorted, and ground (GND) mode to know the reference voltage level. Analog Part Control (Voltage Division) and trigger logic interface such as trigger coupling selection, trigger source selection, trigger mode selection, trigger level control, and trigger edge control.

데이터 프로세서는, 입력된 데이터를 프리스케일링(Prescaling)하는 기능과, 프리스케일링된 데이터를 화면에 표시할 때 특정한 수학적 알고리즘이 없이 화면에 뿌려주기만 하는 바이패스(Bypass), 주파수성분을 관측할 수 있도록 해주는 FFT(Fast Fourier Transform), 거친 샘플링 간격을 부드럽게 연결해 주는 싱크 인터폴레이션(Sinc Interpolation), 일정 주파수 이상의 성분을 잘라내는 FIR(Finite Impulse Response) 필터 등의 연산(mathematical) 기능과, 디지털 오실로스코프 사용시 그리드(Grid)와 파형을 관측자의 직관력에 판단하는 것이 일반적이지만 정확한 측정을 위하여 커서를 사용할 필요가 있을 때 수직과 수평에 각각 2개의 커서를 제공(수평 커서는 수직성분(전압, 이득)을 측정하는데 사용되고, 수직 커서는 수평성분(시간, 주파수)을 측정하는데 사용)하는 파라미터 측정 기능과, 현재 입력되고 있는 파형을 가장 이상적으로 볼 수 있는 환경을 설정하도록 하는 자동조정(Autoset) 기능과, 하드웨어 제조공정상 또는 사용환경상 상이한 특성을 보이는 것을 보정하기 위하여 사용되는 캘리브레이션(Calibration) 기능 등이 있다.The data processor provides a function of prescaling input data, and bypasses and frequency components that are only scattered on the screen without a specific mathematical algorithm when displaying the prescaled data. Math functions such as FFT (Fast Fourier Transform), Sinc Interpolation that smoothly connects rough sampling intervals, and Finite Impulse Response (FIR) filters that cut out components above a certain frequency, and grids when using digital oscilloscopes. It is common to judge the intuition of the observer and the waveform, but when the cursor needs to be used for accurate measurement, it provides two cursors, one for vertical and one for horizontal (the horizontal cursor is used for measuring vertical components (voltage, gain)). , The vertical cursor is used to measure the horizontal component (time, frequency) Function, an autoset function to set an environment that can ideally see the waveform currently being input, and a calibration function used to correct a different characteristic in the hardware manufacturing process or the use environment. There is this.

트랜스퍼 기능은, 측정중인 화면을 다른 프로그램에서 사용을 할 수 있도록 클립보드(Clipboard)에 저장하여 주는 클립보드 기능과, 오실로스코프의 실행과 관련된 환경변수의 저장을 위한 파일, 사용환경에 따른 오차를 보정하기 위하여 실행되는 기능인 캘리브레이션 결과 파일, 디스플레이되고 있는 파형을 파일로 저장하거나 불러들이는 기능인 파형(waveform) 파일 등의 하드디스크드라이브(HDD) 인터페이스 기능 등이 있다.The transfer function corrects the error due to the environment and the clipboard function that saves the screen being measured to the clipboard for use in other programs, the file for storing the environment variables related to the oscilloscope execution. A hard disk drive (HDD) interface function, such as a calibration result file, which is a function to be executed, and a waveform file, which is a function of storing or loading a displayed waveform into a file.

유저 인터페이스는, 스코프 모드, FFT 모드, SINC Interpolation, XY 모드, 커서 온/오프 선택, 수평 스크롤 기능, 트리거 램프 기능 등에 따른 디스플레이 기능과, 디스플레이 창의 색을 변경하는 컬러 세팅 기능, I/O 포트 선택, 프로브 선택 등의 환경설정(Configuration) 기능과, 하드웨어 개발자와 A/S 담당자에게 제공되는 백도어(Backdoor) 기능과, 디지털 오실로스코프의 제작관련 정보를 담고 있는 도움 기능과, 프로그램 실행도중 사용자에게 경고/확인/알림 등의 기능을 위한 메시지를 제공하기 위한 메시지 박스와, 현재 표시중인 파형의 자동 출력을 지원하는 프린터 인터페이스 등이 있다.The user interface includes the display function according to the scope mode, FFT mode, SINC Interpolation, XY mode, cursor on / off selection, horizontal scroll function, trigger lamp function, color setting function to change the color of the display window, and I / O port selection. Configuration function such as probe selection, probe function, backdoor function provided to hardware developers and after-sales service personnel, help function containing information related to the production of digital oscilloscope, and warning to user during program execution. There is a message box for providing a message for a function such as confirmation / notification, and a printer interface for automatically outputting a waveform currently being displayed.

도 4는 상술한 바와 같이 본 발명의 통합계측기(200)의 디지털 오실로스코프(220)에서 측정된 데이터를 PC(300) 상에서 소프트웨어로 연산하여 표시하는 실행화면의 일 예를 나타낸 도면이며, 도 5는 본 발명의 통합계측기(200)의 디지털 오실로스코프(220)에서 측정된 파형의 각 예를 다양하게 나타낸 도면이다.4 is a diagram illustrating an example of an execution screen for calculating and displaying data measured by the digital oscilloscope 220 of the integrated instrument 200 of the present invention by using a software on the PC 300 as described above. Various examples of waveforms measured by the digital oscilloscope 220 of the integrated measuring instrument 200 according to the present invention are shown.

도 6은 상술한 도 1의 로직 애널라이저(230)의 구성을 상세하게 나타낸 블록도이다.FIG. 6 is a detailed block diagram illustrating the configuration of the logic analyzer 230 of FIG. 1.

도시된 바와 같이 로직 애널라이저(230)는, 측정대상 기기(100)로부터 16 채 널의 디지털 로직 신호를 입력받아 비교기를 통해 하이 또는 로우 출력을 하고, 디지털 신호처리를 통해 16개의 각 신호들이 샘플링되어 내부 메모리나 외부 메모리에 저장이 완료되면 인터럽트를 발생시켜 PC(300)로 USB 인터페이스를 통해 전송하며, 사용자는 PC(300)로 전송된 데이터를 응용프로그램을 통해 측정 및 관리할 수 있도록 한 것이다.As shown, the logic analyzer 230 receives 16 channels of digital logic signals from the measurement target device 100 and outputs high or low signals through a comparator, and 16 signals are sampled through digital signal processing. When the storage is completed in the internal memory or external memory is generated an interrupt is transmitted to the PC 300 via the USB interface, the user can measure and manage the data transmitted to the PC 300 through the application program.

이러한 로직 애널라이저(230)는 디지털/아날로그 변환부(231), 비교부(232), 디지털 신호처리부(233), 메모리(234), 마이크로프로세서(235), 전원부(236) 등으로 구성된다.The logic analyzer 230 includes a digital / analog converter 231, a comparator 232, a digital signal processor 233, a memory 234, a microprocessor 235, a power supply 236, and the like.

디지털/아날로그 변환부(231)는 디지털 신호처리부(233)의 제어에 따라 기준전압을 발생시켜 비교부(232)로 출력한다.The digital / analog converter 231 generates a reference voltage under the control of the digital signal processor 233 and outputs the reference voltage to the comparator 232.

비교부(232)는 신호 입력부(210)를 통해 측정대상 기기(100)로부터 입력되는 16채널의 아날로그 입력신호와 디지털/아날로그 변환부(231)로부터 입력되는 기준전압을 비교하며, 비교결과를 토대로 아날로그 입력신호를 로직 레벨인 하이 또는 로우 전압으로 출력한다. 즉 아날로그 입력신호를 로직 레벨인 하이, 로우 전압으로 만들기 위해서는 비교 회로를 사용해야 하는데, 비교기의 출력 전파 지연시간이 아주 작은 비교 회로이어야 입력되는 아날로그 신호의 속도를 높게 가져갈 수 있다. 그리고 비교부(232)는 고속의 아날로그 신호 16채널을 입력신호로 받아야 하기 때문에 비교기의 입력 라인이 길어지게 되면 원하지 않는 기생 피드백이 발생할 수 있기 때문에 입력 라인의 길이는 가능한 짧게 배선한다. 그리고 16채널 입력신호 간의 지연 오차인 스큐(Skew)를 줄이기 위해서는 16개의 입력 라인의 길이를 동 일하게 해주어야 고속 아날로그 신호를 인가했을 때 비교기의 제 성능을 기대할 수 있다.The comparison unit 232 compares the 16-channel analog input signal input from the measurement target device 100 through the signal input unit 210 with the reference voltage input from the digital / analog converter 231 and based on the comparison result. Outputs analog input signal to logic level high or low voltage. In other words, in order to make the analog input signal into the logic level high and low voltage, the comparison circuit should be used. The comparison circuit having the small output propagation delay time of the comparator can bring the speed of the input analog signal high. In addition, since the comparator 232 needs to receive 16 channels of high-speed analog signals as an input signal, if the input line of the comparator becomes longer, unwanted parasitic feedback may occur, so the length of the input line is wired as short as possible. In order to reduce skew, which is a delay error between 16 channel input signals, the length of 16 input lines should be the same so that a high performance of a comparator can be expected when a high speed analog signal is applied.

디지털 신호처리부(233)는 비교부(232)로부터 입력되는 16채널의 하이 또는 로우의 디지털 로직 신호를 샘플링하고, 샘플링된 디지털 로직 신호를 내부에 저장하거나 외부의 메모리(234)에 저장하며, 샘플링된 디지털 로직 신호의 저장이 완료되면 인터럽트를 발생시켜 마이크로프로세서(235)로 출력한다.The digital signal processor 233 samples the 16-channel high or low digital logic signals input from the comparator 232, stores the sampled digital logic signals internally, or stores them in an external memory 234. When the storage of the digital logic signal is completed, an interrupt is generated and output to the microprocessor 235.

메모리(234)는 디지털 신호처리부(233)에서 샘플링된 디지털 로직 신호를 저장하며, 마이크로프로세서(235)의 요청에 따라 저장된 샘플링된 디지털 로직 신호를 출력한다.The memory 234 stores the digital logic signal sampled by the digital signal processor 233, and outputs the stored sampled digital logic signal at the request of the microprocessor 235.

마이크로프로세서(235)는 USB 접속부(240)를 통해 PC(300)로부터 입력되는 로직 애널라이저(230)의 각종 기능 설정 데이터에 따라 로직 애널라이저(230)의 동작 설정을 제어하고, 디지털 신호처리부(235)로부터 인터럽트가 발생되면 디지털 신호처리부(233)에 저장되거나 외부 메모리(234)에 저장되어 있는 샘플링된 디지털 로직 신호를 USB 접속부(240)를 통해 PC(300)로 출력한다.The microprocessor 235 controls the operation setting of the logic analyzer 230 according to various function setting data of the logic analyzer 230 input from the PC 300 through the USB connection 240, and the digital signal processor 235. When an interrupt is generated from the digital signal processor 233 or the external memory 234, the sampled digital logic signal stored in the output via the USB connection unit 240 to the PC 300.

전원부(236)는 디지털/아날로그 변환부(231), 비교부(232), 디지털 신호처리부(233), 메모리(234)의 동작을 위한 각종 전원(예를 들어, 2.5V, 3.3V, 5V 등)을 공급한다.The power supply unit 236 is a power supply (for example, 2.5V, 3.3V, 5V, etc.) for the operation of the digital / analog converter 231, the comparator 232, the digital signal processor 233, and the memory 234. ).

도 7은 상술한 도 6의 디지털 신호처리부(233)의 구성을 보다 상세하게 나타낸 블록도로서, 최대 200MHz의 샘플링 속도를 구현하기 위하여 100MHz 클럭의 상승에지와 하강에지에서 비교부(232)로부터 입력되는 하이 또는 로우의 디지털 로직 신호의 샘플링을 수행하며, 두 개의 100MHz 샘플링 데이터를 출력하는 샘플링부(233a)와, 샘플링부(233a)를 통해 상승에지와 하강에지에서 샘플링된 홀수 번째 샘플링 데이터와 짝수 번째 샘플링 데이터를 외부의 메모리(234)에 저장하도록 인터페이스하는 외부 메모리 인터페이스부(233b)와, 외부 메모리(234)를 사용하지 않을 때 사용되며, 두 개의 FIFO(First In First Out) 메모리로 구성되어 홀수 번째 샘플링 데이터와 짝수 번째 샘플링 데이터를 저장하는 내부 메모리부(233c)와, 사용자가 PC(300)를 통해 로직 애널라이저(230)에 의해 측정되는 데이터를 선택하기 위해 설정한 조건을 토대로 해당 조건에 맞는 신호가 입력되면 트리거 신호를 발생시켜 샘플링부(233a)에서 샘플링되는 디지털 로직 신호를 캡처하도록 하는 트리거부(233d)와, 샘플링부(233a)를 통해 샘플링된 디지털 로직 신호의 저장이 완료되면 마이크로프로세서(235)로 인터럽트를 발생시켜 데이터를 가져가도록 하며, 디지털 신호처리부(233) 내부의 각 레지스터에 값을 설정하도록 하는 인터페이스부(233e)로 구성된다.FIG. 7 is a block diagram illustrating the configuration of the digital signal processor 233 of FIG. 6 in detail, and is input from the comparator 232 at the rising edge and the falling edge of a 100 MHz clock to realize a sampling rate of up to 200 MHz. Sampling of the high or low digital logic signal, and outputs two 100MHz sampling data, and the sampling unit 233a and even number of odd-numbered sampling data sampled at the rising edge and the falling edge through the sampling unit 233a An external memory interface unit 233b for interfacing to store the first sampling data in the external memory 234 and used when the external memory 234 is not used, comprises two FIFO (First In First Out) memories. The internal memory unit 233c, which stores the odd-numbered and even-numbered sampling data, and the user via the PC 300 by the logic analyzer 230. A trigger unit 233d for generating a trigger signal and capturing a digital logic signal sampled by the sampling unit 233a based on a condition set for selecting predetermined data, and a sampling unit ( When the storage of the digital logic signal sampled through 233a is completed, an interrupt is generated by the microprocessor 235 to take data, and an interface unit 233e for setting a value in each register inside the digital signal processor 233. It consists of

도 8과 도 9는 도 7의 샘플링부(233a)에서 수행되는 샘플링 타이밍도의 일 예와 샘플링부(233a)의 동작을 설명하기 위한 도면으로서, CH1의 비교전압 출력에 대해서 100MHz의 클럭으로 샘플링하는 것을 보여준다. 상승 에지와 하강 에지에서 샘플링이 되어 두 개의 100MHz 샘플 데이터 출력을 하게 된다. 두 개의 홀수 번과 짝수 번의 샘플 데이터 출력이 내부 메모리나 외부의 메모리(234)로 저장된다. 나머지 각 채널도 같은 방법으로 샘플링된다. 단일 에지로 샘플링하는 것보다 듀얼 에지에서 샘플링하기 때문에 저장 메모리 크기가 단일 에지 샘플링보다 두 배로 증 가가 된다. 또 이렇게 샘플링된 데이터는 홀수 번과 짝수 번의 데이터를 가지고 있기 때문에 저장된 메모리에서 읽어 올 때도 홀수 번과 짝수 번의 데이터를 번갈아 읽어 와야 올바른 데이터로 재구성할 수 있다.8 and 9 are views illustrating an example of a sampling timing diagram performed by the sampling unit 233a of FIG. 7 and an operation of the sampling unit 233a, and sampling at a clock of 100 MHz with respect to the comparison voltage output of CH1. To show It is sampled on the rising and falling edges, resulting in two 100MHz sample data outputs. Two odd and even sample data outputs are stored in internal memory or external memory 234. Each remaining channel is sampled in the same way. By sampling at dual edges rather than sampling at single edges, the storage memory size doubles over single edge sampling. In addition, since the sampled data has odd and even data, even when reading from the stored memory, the odd and even data must be alternately read to reconstruct the correct data.

도 10은 도 7의 외부 메모리 인터페이스부(233b)에서 메모리(234)를 이용하여 샘플링 데이터를 저장하는 메커니즘을 설명하기 위한 링 버퍼의 동작 구조를 나타낸 도면으로서, SRAM의 전체 메모리에서 트리거 위치를 메모리의 50%로 설정한 경우로 설명하면, 링 버퍼는 메모리의 쓰기 포인트와 읽기 포인트를 따로 가지고 있으며 쓰기 포인트가 총 메모리만큼 같아지면 풀(FULL) 신호가 발생하고 읽기 포인트가 쓰기 포인트와 같아지면 엠프티(Empty) 신호가 발생한다. 링 버퍼의 첫 번째 동작은 SRAM 메모리의 1,048,576개의 전체 데이터 중에 50%인 524,288개의 데이터를 먼저 기록하는 것이다. 50%까지 기록할 동안 이때 읽기 동작은 하지 않는다. 두 번째 동작은 SRAM 메모리에 읽기와 쓰기를 같이하면서 트리거 이벤트(트리거 조건이 맞을 경우 발생)를 기다린다. 먼저 524,288개를 SRAM 메모리에 기록을 했기 때문에 트리거 이벤트가 들어오지 않는다면 SRAM 메모리 인터페이스 컨트롤 로직에서 풀(FULL) 신호가 발생되지 않기 때문에 계속해서 SRAM 메모리에 기록하면서 트리거 이벤트를 기다리는 것이다. 트리거 이벤트가 발생이 되면 읽기 동작은 중지를 하고 쓰기 동작만 메모리의 50%(524,288개)를 더 기록한 후 모든 동작을 종료 하게 된다. 이렇게 함으로 트리거 이벤트를 기준으로 좌우 50%(524,288개)로 데이터가 저장되는 것이다. SRAM 메모리의 데이터가 모두 차게 되면 메모리 풀(FULL) 신호를 발생하며 이 신호에 따라 마이크로프로세서(235)에 인터럽트가 걸려서 데이 터를 가지고 갈 수 있도록 알려 주게 된다.FIG. 10 is a view illustrating an operation structure of a ring buffer for explaining a mechanism of storing sampling data by using the memory 234 in the external memory interface 233b of FIG. 7. In case of setting 50% of ring buffer, ring buffer has separate write point and read point of memory, and if write point is equal to total memory, full signal occurs and if read point is equal to write point, An empty signal is generated. The first operation of the ring buffer is to first write 524,288 data, or 50% of the 1,048,576 total data in SRAM memory. While writing up to 50%, the read operation is not performed. The second operation reads and writes to SRAM memory and waits for a trigger event (which occurs when the trigger condition is met). If the trigger event does not come in because 524,288 were first written to the SRAM memory, the SRAM memory interface control logic does not generate a full signal, so it will continue to write to the SRAM memory and wait for the trigger event. When a trigger event occurs, the read operation is stopped and only 50% of the memory (524,288) is written, and all operations are terminated. By doing so, data is stored in 50% (524,288) left and right based on the trigger event. When the data in the SRAM memory is full, a memory full signal is generated, and according to the signal, the microprocessor 235 is interrupted to inform the user to take the data.

도 11은 도 7의 내부 메모리부(233c)의 동작을 설명하기 위한 도면으로서, 홀수 번째 샘플링 데이터는 FIFO1에 저장되고, 짝수 번째 샘플링 데이터는 FIFO2에 저장되며, 인터럽트가 발생되면 마이크로프로세서(235)에서 FIFO1에 저장된 홀수 번째 샘플링 데이터와 FIFO2에 저장된 짝수 번째 샘플링 데이터를 가져간다.FIG. 11 is a diagram for describing an operation of the internal memory unit 233c of FIG. 7, in which odd-numbered sampling data is stored in FIFO1, even-numbered sampling data is stored in FIFO2, and when an interrupt is generated, the microprocessor 235. Takes the odd-numbered sampling data stored in FIFO1 and the even-numbered sampling data stored in FIFO2.

도 12는 도 7의 트리거부(233d)에서 발생되는 트리거의 위치를 나타낸 도면으로서, 로직 애널라이저(230)에서 사용되는 트리거는 디지털 오실로스코프(220)의 트리거와는 차이점이 있다. 즉 로직 애널라이저(230)는 다양한 트리거 조건들을 설정할 수 있지만, 디지털 오실로스코프(220)는 이진 조건에 대해서만 트리거를 설정할 수 있다. 샘플링한 데이터를 저장하는 획득 메모리에서 트리거 위치에 따라서 프리(Pre) 트리거 데이터 영역과 포스트(Post) 트리거 데이터 영역으로 구분된다. 획득 메모리에서 트리거 위치는 사용자가 변경할 수 있으며, 트리거 위치를 찾기 위해 적용한 방식은 디지털 신호처리부(233) 내부의 카운터를 이용하는 방식이다. 외부 메모리는 최대 1M 워드(Word) 영역이므로 카운터의 출력 또한 1M 워드(1,048,576개)를 20비트의 대역폭을 가진다. 디지털 신호처리부(233) 내부의 메모리를 획득 메모리로 사용하는 경우는 최대 2K 워드(2048개) 미만이므로 11비트의 카운터 출력 값이 필요하다. 본 발명에서는 기본 에지 트리거와 패턴 트리거를 기본으로 설계하였으며, 에지 트리거는 16채널 중에 한 채널의 입력 데이터에서 상승 에지 또는 하강 에지에 트리거 되는 방식으로서, 오실로스코프의 기본 트리거와 같은 방식으로 볼 수 있다. 그리고 패턴 트리거는 16채널의 각 값의 정보인 1 또는 0이 사용자가 정한 16채널 패턴 값과 모두 일치할 때 트리거 되는 방식으로서, 16채널 비교기를 이용하여 구현하였으며 비교기의 입력에 사용자 패턴이 입력되어 같을 경우 1을 출력하고 아니면 0을 출력하게 된다.FIG. 12 is a diagram illustrating a position of a trigger generated by the trigger unit 233d of FIG. 7. The trigger used in the logic analyzer 230 is different from the trigger of the digital oscilloscope 220. That is, the logic analyzer 230 may set various trigger conditions, but the digital oscilloscope 220 may set triggers only for binary conditions. The acquisition memory for storing the sampled data is divided into a pre trigger data area and a post trigger data area according to the trigger position. The trigger position in the acquisition memory can be changed by the user, and the method applied to find the trigger position is a method using a counter inside the digital signal processor 233. Since the external memory is a maximum 1M word area, the output of the counter also has 20 bits of bandwidth of 1M words (1,048,576). When the memory inside the digital signal processor 233 is used as an acquisition memory, a maximum of 2K words (2048) is required, and thus an 11-bit counter output value is required. In the present invention, the basic edge trigger and the pattern trigger are designed based on the basic method. The edge trigger is a method of triggering on the rising edge or the falling edge of the input data of one channel among the 16 channels, and can be viewed in the same manner as the basic trigger of the oscilloscope. The pattern trigger is a method that is triggered when 1 or 0, that is, information of each 16 channel value, matches all 16 channel pattern values set by the user. The pattern trigger is implemented using a 16 channel comparator. If it is the same, it will print 1, or 0.

도 13은 도 7의 트리거부(233d)의 구성을 개략적으로 나타낸 도면으로서, 샘플링된 16채널 데이터가 에지 트리거 블록과 패턴 트리거 블록으로 입력된다. 에지 트리거 블록에서는 16채널 중에 1채널의 신호를 통과시켜 트리거 선택 블록으로 전달된다. 패턴 트리거 블록으로 입력된 16채널 데이터는 16채널 사용자 패턴과 비교한 후 같으면 1이 다르면 0이 발생되어 트리거 선택 블록으로 전달된다. 트리거 선택 블록에서는 사용자가 설정한 트리거 타입(에지 또는 패턴)에 따라서 트리거 신호가 선택된다. 트리거 선택 블록에서는 PRE 트리거 카운트에서 PRE 트리거 위치 이후에만 트리거 신호가 발생할 수 있도록 PRE 영역을 카운트 한 후 트리거 인에이블 신호를 발생하여 트리거 신호가 인에이블 또는 디스에이블된다. 최종적인 트리거 신호는 외부 메모리 컨트롤 또는 내부 메모리 컨트롤 쪽으로 입력되어서 트리거 이후 POST 트리거 데이터 영역만큼 획득 메모리에 기록할 수 있도록 한다.FIG. 13 is a diagram schematically illustrating a configuration of the trigger unit 233d of FIG. 7, in which sampled 16 channel data is input to an edge trigger block and a pattern trigger block. In the edge trigger block, one channel of the 16 channels is passed to the trigger selection block. The 16 channel data inputted into the pattern trigger block is compared with the 16 channel user pattern, and if the same is 1, 0 is generated and transferred to the trigger selection block. In the trigger selection block, the trigger signal is selected according to the trigger type (edge or pattern) set by the user. In the trigger selection block, the trigger signal is generated after the PRE region is counted so that the trigger signal can be generated only after the PRE trigger position in the PRE trigger count, and the trigger signal is enabled or disabled. The final trigger signal is fed into either the external memory control or the internal memory control, allowing writing to the acquisition memory as much as the POST trigger data area after the trigger.

도 14는 도 6의 마이크로프로세서(235)의 동작과정을 보다 상세하게 설명하기 위한 순서도로서, 마이크로프로세서(235)는 PC(300)와 디지털 신호처리부(233) 사이의 획득 데이터의 통신 역할을 담당하고, 로직 애널라이저(230) 전체의 하드웨어 시스템을 관리한다.14 is a flowchart illustrating the operation of the microprocessor 235 of FIG. 6 in more detail. The microprocessor 235 plays a role of communication of acquired data between the PC 300 and the digital signal processor 233. And manage the hardware system of the entire logic analyzer 230.

즉 로직 애널라이저(230)로 전원이 인가되면(S10), 마이크로프로세서(235)는 초기화되며(S20), 디지털 신호처리부(233)도 초기화된다(S30). 그리고 PC(300)로 부터 명령 수신대기 상태를 유지하고(S40), PC(300)로부터 명령 수신이 완료되었는지를 판단한다(S50).That is, when power is supplied to the logic analyzer 230 (S10), the microprocessor 235 is initialized (S20), and the digital signal processor 233 is also initialized (S30). The command 300 maintains the command reception standby state (S40), and determines whether the command reception is completed from the PC 300 (S50).

PC(300)로부터 명령 수신이 완료되면, 마이크로프로세서(235)는 디지털 신호처리부(233)의 동작설정을 수행한 후(S60), 인터럽트 수신을 대기하며(S70), 디지털 신호처리부(233)로부터 인터럽트가 발생되는지를 판단한다(S80).When the command reception from the PC 300 is completed, the microprocessor 235 performs the operation setting of the digital signal processing unit 233 (S60), waits for the interrupt reception (S70), and receives the signal from the digital signal processing unit 233. It is determined whether an interrupt is generated (S80).

디지털 신호처리부(233)부터 인터럽트가 발생되면, 마이크로프로세서(235)는 디지털 신호처리부(233)에서 샘플링된 디지털 로직 신호를 USB 접속부(240)를 통해 PC(300)로 전송하고 상술한 S40 단계 이후를 반복하여 수행한다(S90).When an interrupt is generated from the digital signal processor 233, the microprocessor 235 transmits the digital logic signal sampled by the digital signal processor 233 to the PC 300 through the USB connection unit 240, and after step S40. Repeatedly performs (S90).

한편, 이와 같이 구성된 통합계측기(200)의 로직 애널라이저(230)를 통해 샘플링된 디지털 신호는, PC(300)에서 소프트웨어적으로 처리하여 해석하고, 처리된 데이터를 모니터 상에 나타내며, 원거리 통신 및 제어기능을 수행한다.On the other hand, the digital signal sampled through the logic analyzer 230 of the integrated instrument 200 configured as described above is processed and interpreted by software in the PC 300, the processed data is displayed on the monitor, and the telecommunication and control Perform the function.

이와 같이 PC(300) 상에 구현되는 소프트웨어는 USB 인터페이스를 통해 로직 애널라이저(230)로 데이터 획득에 대한 명령을 보내어 데이터 획득에 필요한 하드웨어 구성요소를 설정하고, 데이터 획득시 데이터를 읽어 와서 PC(300)의 모니터에 보여준다. 또한 획득된 이진 데이터를 화면에서 분석(이진 값 디스플레이, 줌 기능 등)하고, 프린터로 출력할 수 있으며, 파일 저장이 가능하도록 그래픽 사용자 인터페이스(GUI)를 제공한다.As described above, the software implemented on the PC 300 sends a command for data acquisition to the logic analyzer 230 through a USB interface to set hardware components necessary for data acquisition, and reads data when the data is acquired to load the PC 300. On the monitor. In addition, the acquired binary data can be analyzed on the screen (binary value display, zoom function, etc.), output to a printer, and a graphic user interface (GUI) is provided to allow file storage.

즉 소프트웨어가 구동되면 환경설정 파일을 읽어들여 소프트웨어와 하드웨어가 초기화되고, 데이터 획득의 명령이 발생하면 하드웨어에서 USB 인터페이스를 통해서 획득 데이터를 읽어오고, PC의 메모리에 저장되고, 이 획득 데이터를 가지고 화면에 신호를 디스플레이하며, 컨트롤 개체를 통해서 데이터를 분석한다. 또한 데이터 파일을 저장하고 인쇄할 수 있다.That is, when the software is started, the software and hardware are initialized by reading the configuration file, and when the command of data acquisition occurs, the acquired data is read from the hardware through the USB interface, stored in the memory of the PC, and the acquired data is displayed on the screen. It displays the signal in and analyzes the data through the control object. You can also save and print data files.

사용자 그래픽 인터페이스는 크게 데이터 획득을 위해서 하드웨어의 특성을 제어하는 부분과, 로직 애널라이저의 하드웨어에서 불러온 신호를 디스플레이하고 데이터를 분석하는 메인 GUI 부분으로 나눌 수 있다.The user graphical interface can be divided into two parts: controlling hardware characteristics for data acquisition, and a main GUI section for displaying and analyzing data from the logic analyzer's hardware.

하드웨어의 특성을 제어하는 부분은 도 15에 도시된 바와 같이, 연결된 로직 애널라이저의 리스트를 보여주며 선택할 수 있는 모듈 이름, 데이터의 샘플링 스피드를 선택하는 샘플 클럭 스피드, 하드웨어 신호의 임계치(threshold) 설정을 위한 컨트롤 세팅 부분과, 데이터 획득의 기준이 되는 트리거에 관한 값들을 설정(예를 들어, 트리거 위치를 전체 데이터의 어디쯤에서 볼 것인지 결정하는 트리거 위치, 패턴 타입과 에지 타입을 설정하는 트리거 타입 등)하는 트리거 세팅 부분이 있다.As shown in FIG. 15, the hardware controlling part shows a list of connected logic analyzers and selects a module name that can be selected, a sample clock speed that selects a sampling rate of data, and a threshold setting of a hardware signal. Control setting part, and values related to the trigger which is the basis of data acquisition (for example, the trigger position which determines where the trigger position is to be viewed from the whole data, the trigger type which sets the pattern type and the edge type, etc.) There is a trigger setting part.

메인 GUI 부분은 도 16에 도시된 바와 같이, 각 채널별로 2048개의 샘플들을 0과 1의 값으로 나타내는 신호 디스플레이, 신호 디스플레이 화면에 마우스를 클릭하면 그 지점의 데이터의 값이 각 채널별로 나타나는 커서 디스플레이, 마우스를 클릭할 때마다 6개의 패턴으로 트리거 값을 변경할 수 있는 패턴, 각 채널의 이름이 표시되는 채널 등으로 구성되는 디스플레이 부분과, 데이터의 전체 부분에 대하여 화면에 보여지는 부분의 위치와 크기를 나타내는 다이어그램, 다단계의 사이즈 변화가 가능한 줌, 앞뒤로 화면에 보이는 만큼의 데이터 이동을 위한 페이지 이동, 트리거 지점, X 커서 지점, O 커서 지점, 각각의 기준에 따른 두 지점 사이의 시간 값을 디스플레이하는 타임 베이스 제어 등으로 구성되는 디스플레이 제어 부분과, 데이터의 읽기 시작/종료, 데이터를 연속해서 받을 것인지 한 번만 받을 것인지의 선택, 데이터 읽기의 현재 상태 표시 등으로 구성되는 획득 제어 부분으로 나눌 수 있다.As shown in FIG. 16, the main GUI part is a signal display showing 2048 samples with values of 0 and 1 for each channel, and a cursor display where data values at that point are displayed for each channel when a mouse is clicked on the signal display screen. The display part consists of a pattern that can change the trigger value with six patterns each time the mouse is clicked, the channel where the name of each channel is displayed, and the position and size of the part displayed on the screen for the entire part of the data. A diagram that shows the zoom, multi-sized zooming, page movement for data movement back and forth on the screen, trigger points, X cursor points, O cursor points, and time values between two points based on each criterion. Display control part composed of time base control, etc., and start / end of data read , Whether to receive in succession the data one-time selection of whether to receive, can be divided into the acquisition control portion is configured to read data of a current status indicator.

도 17은 상술한 바와 같이 본 발명의 통합계측기(200)의 로직 애널라이저(230)에서 샘플링된 데이터를 PC(300) 상에서 소프트웨어로 연산하여 표시하는 실행화면의 일 예를 나타낸 도면이며, 도 18은 본 발명의 통합계측기(200)의 로직 애널라이저(230)를 이용한 SRAM의 100MHz Read/Write 시뮬레이션 결과를 나타낸 도면이다.FIG. 17 is a diagram illustrating an example of an execution screen for calculating and displaying data sampled by the logic analyzer 230 of the integrated instrument 200 according to the present invention by software on the PC 300 as described above. A diagram illustrating a 100 MHz read / write simulation result of SRAM using the logic analyzer 230 of the integrated instrument 200 according to the present invention.

여기에서, 상술한 본 발명에서는 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Herein, while the present invention has been described with reference to the preferred embodiments, those skilled in the art will variously modify the present invention without departing from the spirit and scope of the invention as set forth in the claims below. And can be changed.

도 1은 본 발명에 따른 USB 인터페이스를 이용한 통합계측장치의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도,1 is a block diagram schematically showing the configuration of an integrated measurement device using a USB interface according to the present invention;

도 2는 도 1의 디지털 오실로스코프의 구성을 상세하게 나타낸 블록도,2 is a block diagram showing in detail the configuration of the digital oscilloscope of FIG.

도 3은 도 2의 트리거부의 동작을 설명하기 위한 도면,3 is a view for explaining the operation of the trigger of FIG.

도 4는 도 2의 디지털 오실로스코프에서 측정된 데이터를 PC 상에서 표시하는 실행화면의 일 예를 나타낸 도면,4 is a diagram illustrating an example of an execution screen displaying data measured by the digital oscilloscope of FIG. 2 on a PC;

도 5는 도 2의 디지털 오실로스코프에서 측정된 파형의 각 예를 다양하게 나타낸 도면,5 is a diagram illustrating various examples of waveforms measured by the digital oscilloscope of FIG. 2;

도 6은 도 1의 로직 애널라이저의 구성을 상세하게 나타낸 블록도,6 is a block diagram showing in detail the configuration of the logic analyzer of FIG.

도 7은 도 6의 디지털 신호처리부의 구성을 보다 상세하게 나타낸 블록도,7 is a block diagram illustrating in more detail the configuration of the digital signal processor of FIG. 6;

도 8은 도 7의 샘플링부에서 수행되는 샘플링 타이밍도의 일 예를 나타낸 도면,8 is a diagram illustrating an example of a sampling timing diagram performed by the sampling unit of FIG. 7;

도 9는 도 7의 샘플링부의 동작을 설명하기 위한 도면,9 is a view for explaining the operation of the sampling unit of FIG.

도 10은 도 7의 외부 메모리 인터페이스부에서 메모리를 이용하여 샘플링 데이터를 저장하는 메커니즘을 설명하기 위한 링 버퍼의 동작 구조를 나타낸 도면,FIG. 10 is a view illustrating an operation structure of a ring buffer for explaining a mechanism of storing sampling data using a memory in the external memory interface of FIG. 7; FIG.

도 11은 도 7의 내부 메모리부의 동작을 설명하기 위한 도면,FIG. 11 is a diagram for describing an operation of an internal memory unit of FIG. 7;

도 12는 도 7의 트리거부에서 발생되는 트리거의 위치를 나타낸 도면,12 is a view illustrating a position of a trigger generated in the trigger unit of FIG. 7;

도 13은 도 7의 트리거부의 구성을 개략적으로 나타낸 도면,FIG. 13 is a view schematically illustrating a configuration of a trigger unit of FIG. 7;

도 14는 도 6의 마이크로프로세서의 동작과정을 보다 상세하게 설명하기 위 한 순서도,14 is a flow chart for explaining in detail the operation of the microprocessor of FIG.

도 15는 PC 상에 표시되는 로직 애널라이저의 하드웨어 특성을 제어하는 세팅 다이얼로그의 일 예를 나타낸 도면,15 is a view showing an example of a setting dialog for controlling hardware characteristics of a logic analyzer displayed on a PC;

도 16은 PC 상에 표시되는 로직 애널라이저의 메인 GUI의 일 예를 나타낸 도면,16 is a diagram illustrating an example of a main GUI of a logic analyzer displayed on a PC;

도 17은 도 6의 로직 애널라이저에서 측정된 데이터를 PC 상에서 표시하는 실행화면의 일 예를 나타낸 도면,FIG. 17 is a diagram illustrating an example of an execution screen displaying data measured by a logic analyzer of FIG. 6 on a PC; FIG.

도 18은 도 6의 로직 애널라이저를 이용한 SRAM의 100MHz Read/Write 시뮬레이션 결과를 나타낸 도면이다.FIG. 18 is a diagram illustrating a 100 MHz read / write simulation result of SRAM using the logic analyzer of FIG. 6.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

100 : 측정대상 기기 200 : 통합계측기100: measuring target device 200: integrated instrument

210 : 신호 입력부 220 : 디지털 오실로스코프210: signal input 220: digital oscilloscope

221 : 감쇄부 222 : 증폭부221: attenuation part 222: amplification part

223 : 아날로그/디지털 변환부 224 : 디지털/아날로그 변환부223: analog / digital converter 224: digital / analog converter

225 : 트리거부 226 : 디지털 신호처리부225: trigger unit 226: digital signal processing unit

230 : 로직 애널라이저 231 : 디지털/아날로그 변환부230: logic analyzer 231: digital to analog converter

232 : 비교부 233 : 디지털 신호처리부232: comparison unit 233: digital signal processing unit

234 : 메모리 235 : 마이크로프로세서234: memory 235: microprocessor

236 : 전원부 240 : USB 접속부236: power supply 240: USB connection

300 : PC300: PC

Claims (8)

측정대상 기기,Measuring instrument, USB 접속된 PC로부터 입력되는 오실로스코프 또는 로직 애널라이저의 기능 설정 데이터를 토대로 동작을 설정하고, 오실로스코프를 이용하기 위해 연결된 상기 측정대상 기기로부터 입력되는 아날로그 입력신호의 감쇄, 증폭, 디지털 변환, 샘플링을 수행한 후 샘플링된 데이터를 USB 인터페이스를 통해 PC로 전송하며, 로직 애널라이저를 이용하기 위해 연결된 상기 측정대상 기기로부터 입력되는 디지털 로직신호의 샘플링을 수행한 후 샘플링된 데이터를 USB 인터페이스를 통해 PC로 전송하는 통합계측기, 그리고Set the operation based on the function setting data of the oscilloscope or logic analyzer input from the USB-connected PC, and perform the attenuation, amplification, digital conversion, and sampling of the analog input signal input from the measurement target device connected to use the oscilloscope. After that, the sampled data is transferred to the PC through the USB interface, the digital logic signal inputted from the connected measurement target device is used to use the logic analyzer, and then the sampled data is transferred to the PC through the USB interface. Instrument, and 상기 통합계측기와 USB를 통해 접속되고, 사용자의 조작에 따른 상기 통합계측기의 기능 설정 데이터를 USB 인터페이스를 통해 상기 통합계측기로 전송하고, 상기 통합계측기로부터 USB 인터페이스를 통해 입력되는 샘플링 데이터를 토대로 데이터의 가공을 수행하며, 가공된 데이터를 화면상에 디스플레이하여 이상 유무를 확인하도록 하는 PC를The function setting data of the integrated instrument according to a user's operation is transmitted to the integrated instrument through a USB interface, and the data is based on sampling data input from the integrated instrument through the USB interface. A PC that performs processing and displays processed data on the screen to check for abnormalities. 포함하는 USB 인터페이스를 이용한 통합계측장치.Integrated measurement device using a USB interface included. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 통합계측기는,The integrated instrument, 프로브를 통해 상기 측정대상 기기에서 발생된 신호를 입력받는 신호 입력 부,A signal input unit which receives a signal generated from the measurement target device through a probe; 상기 신호 입력부를 통해 상기 측정대상 기기로부터 입력되는 아날로그 입력신호를 감쇄, 증폭하고, 감쇄, 증폭된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하며, 변환된 디지털 신호를 샘플링하는 디지털 오실로스코프,A digital oscilloscope for attenuating and amplifying the analog input signal input from the measurement target device through the signal input unit, converting the attenuated and amplified analog signal into a digital signal, and sampling the converted digital signal; 상기 신호 입력부를 통해 상기 측정대상 기기로부터 입력되는 16채널의 디지털 로직신호를 샘플링하는 로직 애널라이저, 그리고A logic analyzer for sampling 16 channels of digital logic signals inputted from the measurement target device through the signal input unit, and 상기 PC로부터 입력되는 오실로스코프 또는 로직 애널라이저의 기능 설정 데이터를 상기 디지털 오실로스코프와 상기 로직 애널라이저로 출력하며, 상기 디지털 오실로스코프와 상기 로직 애널라이저로부터 입력되는 샘플링 데이터를 상기 PC로 전송하는 USB 접속부를USB connection unit for outputting function setting data of the oscilloscope or logic analyzer inputted from the PC to the digital oscilloscope and the logic analyzer, and transmitting sampling data input from the digital oscilloscope and the logic analyzer to the PC. 포함하는 USB 인터페이스를 이용한 통합계측장치.Integrated measurement device using a USB interface included. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 디지털 오실로스코프는,The digital oscilloscope, 상기 신호 입력부를 통해 상기 측정대상 기기로부터 입력되는 아날로그 입력신호의 진폭을 정해진 전압 범위에 따라 감쇄시켜 출력하는 감쇄부,An attenuation unit for attenuating and outputting an amplitude of the analog input signal input from the measurement target device through the signal input unit according to a predetermined voltage range; 상기 감쇄부에서 감쇄된 아날로그 입력신호를 증폭시켜 출력하는 증폭부,An amplifier for amplifying and outputting the analog input signal attenuated by the attenuator; 상기 증폭부에서 증폭된 아날로그 입력신호를 이산화된 디지털 신호로 변환하는 아날로그/디지털 변환부,An analog / digital converter converting the analog input signal amplified by the amplifier into a discrete digital signal; 상기 증폭부의 동작을 위한 디지털 기준신호를 아날로그로 변환하여 출력하 는 디지털/아날로그 변환부,A digital / analog converter for converting and outputting a digital reference signal for operation of the amplifier to analog; 임의의 시간에 오실로스코프로 입력된 신호를 사용자가 상기 PC를 통해 확인하도록 정지한 것처럼 보이게 하기 위한 동기신호를 발생시키는 트리거부, 그리고A trigger unit for generating a synchronization signal for making it appear as if the user stopped the signal input to the oscilloscope at any time through the PC; and 상기 USB 접속부를 통해 상기 PC로부터 입력되는 오실로스코프의 각종 기능 설정 데이터에 따라 디지털 오실로스코프의 동작 설정을 제어하고, 상기 아날로그/디지털 변환부를 통해 디지털로 변환된 입력신호의 샘플링을 수행하며, 샘플링된 데이터를 상기 USB 접속부를 통해 상기 PC로 출력하는 디지털 신호처리부를Control operation settings of the digital oscilloscope according to various function setting data of the oscilloscope input from the PC through the USB connection unit, perform sampling of the digitally converted input signal through the analog / digital converter, and sample the data. Digital signal processing unit for outputting to the PC via the USB connection unit 포함하는 USB 인터페이스를 이용한 통합계측장치.Integrated measurement device using a USB interface included. 제 3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 트리거부는,The trigger unit, 상기 디지털 신호처리부의 제어에 따라 각 채널의 증폭단으로부터 나온 입력신호와 외부 트리거 입력단자로부터 입력된 신호중 트리거 소스를 스위칭하는 트리거 소스 선택부,A trigger source selector for switching a trigger source among an input signal from an amplifier stage of each channel and a signal input from an external trigger input terminal according to the control of the digital signal processor; 상기 트리거 소스 선택부를 통해 선택된 트리거 소스의 레벨을 변경시키는 트리거 레벨 제어부,A trigger level controller for changing a level of a trigger source selected through the trigger source selector; 상기 트리거 소스 선택부에서 선택된 트리거 소스중 사용자의 설정에 따른 트리거 신호를 필터링하는 트리거 커플/트리거 모드 패스부, 그리고A trigger couple / trigger mode pass unit for filtering a trigger signal according to a user's setting among the trigger sources selected by the trigger source selector, and 상기 트리거 커플/트리거 모드 패스부를 통해 출력되는 트리거 소스 신호의 주기와 동일한 펄스를 발생시키되, 상기 디지털 신호처리부의 제어에 따라 상승 또 는 하강 에지에서 트리거 펄스를 발생시키는 트리거 펄스 발생부를A trigger pulse generator for generating a pulse equal to a period of a trigger source signal output through the trigger couple / trigger mode pass unit, and generating a trigger pulse at rising or falling edges under the control of the digital signal processor. 포함하는 USB 인터페이스를 이용한 통합계측장치.Integrated measurement device using a USB interface included. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 디지털 오실로스코프는,The digital oscilloscope, 200MHz의 주파수대역을 갖는 USB 인터페이스를 이용한 통합계측장치.Integrated measurement device using the USB interface having a frequency band of 200MHz. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 로직 애널라이저는,The logic analyzer, 기준전압을 발생시키는 디지털/아날로그 변환부,A digital / analog converter for generating a reference voltage 상기 신호 입력부를 통해 상기 측정대상 기기로부터 입력되는 16채널의 아날로그 입력신호와 상기 디지털/아날로그 변환부로부터 입력되는 기준전압을 비교하며, 비교결과를 토대로 아날로그 입력신호를 로직 레벨인 하이 또는 로우 전압으로 출력하는 비교부,The 16-channel analog input signal inputted from the measurement target device through the signal input unit and the reference voltage input from the digital / analog converter are compared. Output comparator, 상기 비교부로부터 입력되는 16채널의 하이 또는 로우의 디지털 로직 신호를 샘플링하고, 샘플링된 디지털 로직 신호를 내부에 저장하거나 외부 메모리에 저장하며, 샘플링된 디지털 로직 신호의 저장이 완료되면 인터럽트를 발생시키는 디지털 신호처리부,Sampling 16 logic high or low digital logic signals input from the comparator, storing the sampled digital logic signals in an internal or external memory, and generating an interrupt when the storage of the sampled digital logic signals is completed. Digital Signal Processing Unit, 상기 USB 접속부를 통해 상기 PC로부터 입력되는 로직 애널라이저의 각종 기능 설정 데이터에 따라 로직 애널라이저의 동작 설정을 제어하고, 상기 디지털 신 호처리부로부터 인터럽트가 발생되면 상기 디지털 신호처리부에 저장되거나 외부 메모리에 저장되어 있는 샘플링된 디지털 로직 신호를 상기 USB 접속부를 통해 상기 PC로 출력하는 마이크로 프로세서, 그리고The operation of the logic analyzer is controlled according to various function setting data of the logic analyzer inputted from the PC through the USB connection unit, and when an interrupt is generated from the digital signal processor, it is stored in the digital signal processor or in an external memory. A microprocessor for outputting the sampled digital logic signal to the PC through the USB connection; 상기 디지털/아날로그 변환부, 비교기, 디지털 신호처리부, 메모리의 동작을 위한 전원을 공급하는 전원부를The digital / analog converter, comparator, digital signal processor, and a power supply for supplying power for the operation of the memory 포함하는 USB 인터페이스를 이용한 통합계측장치.Integrated measurement device using a USB interface included. 제 6 항에 있어서,The method of claim 6, 상기 디지털 신호처리부는,The digital signal processing unit, 최대 200MHz의 샘플링 속도를 구현하기 위하여 100MHz 클럭의 상승에지와 하강에지에서 상기 비교부로부터 입력되는 하이 또는 로우의 디지털 로직 신호의 샘플링을 수행하며, 두 개의 100MHz 샘플링 데이터를 출력하는 샘플링부,Sampling unit for sampling the digital logic signal of the high or low input from the comparator at the rising edge and the falling edge of the 100MHz clock to implement a maximum sampling rate of 200MHz, and outputs two 100MHz sampling data, 상기 샘플링부를 통해 상승에지와 하강에지에서 샘플링된 홀수 번째 샘플링 데이터와 짝수 번째 샘플링 데이터를 외부 메모리에 저장하도록 인터페이스하는 외부 메모리 인터페이스부,An external memory interface unit for interfacing the odd-numbered sampling data and the even-numbered sampling data sampled at the rising edge and the falling edge through the sampling unit to the external memory; 외부 메모리를 사용하지 않을 때 사용되며, 두 개의 FIFO(First In First Out) 메모리로 구성되어 홀수 번째 샘플링 데이터와 짝수 번째 샘플링 데이터를 저장하는 내부 메모리부,Used when no external memory is used, it consists of two FIFO (First In First Out) memories to store odd-numbered and even-numbered sampling data. 사용자가 상기 PC를 통해 로직 애널라이저에 의해 측정되는 데이터를 선택하기 위해 설정한 조건을 토대로 해당 조건에 맞는 신호가 입력되면 트리거 신호를 발생시켜 상기 샘플링부에서 샘플링되는 디지털 로직 신호를 캡처하도록 하는 트리거부, 그리고Trigger unit for generating a trigger signal when a signal is input based on a condition set by the user to select data measured by a logic analyzer through the PC to capture a digital logic signal sampled by the sampling unit , And 상기 샘플링부를 통해 샘플링된 디지털 로직 신호의 저장이 완료되면 상기 마이크로프로세서로 인터럽트를 발생시켜 데이터를 가져가도록 하며, 상기 디지털 신호처리부 내부의 각 레지스터에 값을 설정하도록 하는 인터페이스부를When the storage of the digital logic signal sampled through the sampling unit is completed, the microprocessor generates an interrupt to take data and sets an interface unit to set a value in each register inside the digital signal processor. 포함하는 USB 인터페이스를 이용한 통합계측장치.Integrated measurement device using a USB interface included. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 통합계측기는,The integrated instrument, USB 인터페이스로 접속된 상기 PC로부터 전원을 제공받아 동작하며,It operates by receiving power from the PC connected via the USB interface, 상기 PC로부터 입력되는 전원의 변동 폭이 기 설정되어 있는 정상적인 오차 범위를 벗어나거나 일정 전원 이하가 되면 상기 PC의 모니터 상에 PC 전원 이상을 알리는 메시지 표시를 제어하는 USB 인터페이스를 이용한 통합계측장치.Integrated measurement device using a USB interface for controlling the display of a message indicating a PC power failure on the monitor of the PC when the fluctuation range of the power input from the PC is out of a predetermined normal error range or less than a predetermined power supply.
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KR101657940B1 (en) * 2015-08-12 2016-09-22 주식회사 네오텍 Portable voltage measurement device and voltage measurement method using the same based on USB OTG
KR20220132010A (en) * 2020-11-13 2022-09-29 린시 테크놀로지스 컴퍼니 리미티드 Method and apparatus for processing binary sampling, method and apparatus for generating hostile samples, electronic devices, and readable storage medium
CN116148568A (en) * 2022-12-30 2023-05-23 北京航天测控技术有限公司 Analog signal comprehensive measurement device based on FPGA

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