Brevet FR2466022A1 — publié le 19810327

L'invention a trait aux systèmes d'affichage pour oscilloscopes numériques en général, et en particulier à un affichage à points de temps destinés à être superposés à une forme d'onde d'affichage. Dans les oscilloscopes numériques à memoire de conception clas- sique, l'information affichée est une série d'échantillons prélevés dans la forme d'onde concernée. Le nombre d'échantillons que l'on peut pré- lever sur une forme d'onde est limité par l'espace disponible dans la mémoire. Les échantillons sont quantifiés et emmagasinés dans la mémoire sous forme de données numériques. Celles-ci sont prélevées de la mémoire suivant une cadence d'horloge pré-établie, puis reconverties en données analogiques, et enfin affichées. L'affichage peut ainsi être constitué par une série de points discontinus ou détachés, à moins que l'on uti- lise un générateur vectoriel pour relier les points entre eux et produire ainsi un affichage continu. Une caractéristique très connue des oscillos- copes numériques est leur capacité d'effectuer la lecture du temps dif- férentiel grâce à l'usage de points rendus plus lumineux et disposés sur la forme d'onde. Dans les systèmes selon l'art antérieur, les points de temps sont engendrés en synchronisme avec l'horloge d'affichage, de telle sorte que les points de temps qui apparaissent sur la forme d'onde le soient aux points de position de temps des données emmagasinées. Dans le positionnement de ces points de temps pour fournir une lecture du temps différentiel, les points affichés sautent d'un point à un autre. Suivant la présente invention, on obtient un affichage de points de temps pour un oscilloscope numérique par interpolation linéaire entre les données échantillonnées et celles préalablement emmagasinées qui sont extraites de la mémoire pour être affichées. On utilise à la fois une mémoire de formes d'onde et une mémoire de points de temps, comme dans les oscilloscopes numériques classiques, et la donnée est extraite des deux mémoires par la même horloge d'affichage et le même compteur d'adres- ses. Toutefois, la mémoire de points de temps comprend un nombre sensi- blement supérieur d'emplacements adressables de stockage, en comparaison de la mémoire de formes d'onde, et elle est excitée par un signal de comptage ayant un bit moins significatif que le signal de comptage uti- lisé pour exciter la mémoire de formes d'onde. Par exemple, dans le cas d'un système binaire, la mémoire de points de temps comporte un nombre d'emplacements adressables de stockage qui est au moins le double de celui de la mémoire de formes d'onde, de telle sorte qu'il est possible d'engendrer des points de temps à mi-distance entre des points représen.- tant des données emmagasinées. Pour obtenir une meilleure résolution, on augmente l'espace de mémoire des points de temps suivant un facteur 2p, o p désigne le nombre de bits moins significatifs du signal de comptage d'adresses. Par conséquent, l'un des buts de l'invention consiste à prévoir un procédé nouveau pour obtenir l'affichage en points de temps dans un oscilloscope numérique. De plus, l'invention a pour but de prévoir une interpolation li- néaire entre des points de temps sur une forme d'onde produite par un oscilloscope numérique. Par ailleurs, un autre but de l'invention consiste à prévoir un affichage de points de temps ayant une plus grande résolution de mesure de temps dans un oscilloscope numérique. Un but complémentaire de l'invention consiste à prévoir un pro- cédé à la fois simple et économique pour engendrer des points de temps dans un oscilloscope numérique. D'autres buts et avantages de la présente invention ressortiront au cours de la lecture de la description qui suit, si l'on se réfère au dessin annexé, dont l'unique Figure montre un schéma synoptique du mode préféré de réalisation d'un circuit pour la mise en ouvre de la présente invention. Sur le dessin, on voit, représenté schématiquement, le système d'affichage d'un oscilloscope numérique, ce système comprenant un comp- teur d'adresses 10 qui fonctionne en réponse à un signal d'horloge pro- venant d'une horloge dite d'affichage 12, afin d'exciter de manière synchrone les circuits respectivement de déviation verticale, de dévia- tion horizontale et d'axe Z qui sont associés au tube à rayons cathodi- ques 14. Le compteur d'adresses 10 peut avantageusement être un comp- teur binaire qui fournit une sortie de comptage binaire de n-bits. Une mémoire vive (RAM) à points de temps, désignée en 16, comprend 2 em- placements de mémoire adressable. A l'aide d'un microprocesseur ou dis- positif analogue, on introduit des "1" logiques dans un ou plusieurs emplacements de cette mémoire RAM 16, et on les extraits de celle-ci lorsque l'emplacement repéré en particulier est adressé par le signal de comptage de n-bits provenant du compteur d'adresses 10. La sortie de la mémoire RAM 16 se compose par conséquent d'une impulsion dont la durée dans le temps est égale à la période du signal de l'horloge d'affichage. Cette impulsion est appliquée à l'amplificateur 18 d'axe Z, qui l'ampli- fie et l'applique à la grille de commande 20 du tube à rayons cathodiques 14 afin de provoquer un accroissement du courant du faisceau d'électrons et d'intensifier ainsi le point qui apparalt sur l'écran d'affichage y associé. Les données de formes d'onde à afficher sont stockées dans une mémoire de formes d'onde 26 comportant 2(n-p) emplacements adressables de mémorisation, p désignant le nombre de bits moins significatifs du signal de comptage d'adresses. Les données de forme d'onde extraites de la mémoire sont appliquées à un convertisseur numérique-analogique ver- tical (DAC) 28 pour être reconverties en forme analogique. La sortie de ce convertisseur DAC 28 est appliquée à un circuit générateur vectoriel et amplificateur vertical 30 dans lequel les valeurs analogiques sont reliées entre elles pour constituer une forme d'onde continue qui est amplifiée jusqu'à un niveau approprié pour permettre l'excitation des plaques de déviation verticale 32 du tube à rayons cathodiques 14. Le signal de comptage de n-bits utilisé pour adresser les empla- cements de la mémoire de points de temps est également utilisé pour four- nir le signal de déviation horizontale. Ainsi, un convertisseur numérique- analogique horizontal 38 reçoit le signal de comptage de n-bits prove- nant du compteur d'adresses 10 et le transforme en un signal en gradins ou en escalier qui est ensuite appliqué à un circuit générateur vectoriel et amplificateur vertical 40 qui engendre à son tour une forme d'onde à pente linéaire jusqu'à un niveau approprié pour assurer l'excitation horizontale des plaques de déviation horizontale 42 du tube à rayons cathodiques 14. Pour le système représenté, p = 1, et par conséquent la mémoire RAM 16 à points de temps comporte un nombre d'emplacements adressables de stockage qui est égal au double de celui de la mémoire de formes d'onde 16. Le signal de comptage de n-bits appliqué à cette mémoire RAM 16 de points de temps et au convertisseur horizontal DAC 38 comprend le bit le moins significatif du signal de comptage de n-bits, tandis que le signal de comptage appliqué à la mémoire de formes d'onde 26 ne com- porte pas ce bit. Il s'ensuit que les emplacements de stockage de la mé- moire RAM 16 de points de temps sont adressés à une cadence égale au double de celle à laquelle s'opère l'adressage de la mémoire de formes d'onde 26, ce qui permet de prévoir des points de temps intensifiés à midistance entre deux points d'échantillonnage de formes d'onde. On appréciera par conséquent le fait que si p = 2, ce serait deux lignes de bits moins significatifs du signal de comptage d'adresses qui seraient appliqués à la mémoire RAM 16 de points de temps, et qui ne seraient pas appliqués à la mémoire de formes d'onde 26, avec pour résultat que la mémoire RAM 16 serait adressée à une cadence d'au moins quatre fois celle de la mémoire de formes d'onde 26. En conséquence, plus on aug- mente p, plus on augmente la résolution de la mesure du temps. Bien que l'on ait représenté et décrit un mode préféré de réali- sation de l'invention, il appara tra clairement à tout spécialiste dans l'art que de nombreux changements et modifications pourraient y être apportés sans s'écarter des principes de base de l'invention qui doit être prise dans son sens le plus large. REVENDICATIONS 1. Système d'affichage pour un oscilloscope numérique caracté- risé en ce qu'il comprend: a) une mémoire de formes d'onde comprenant un nombre déterminé d'emplacements de stockage adressables; b) une mémoire de points de temps comportant au moins le double d'emplacements de stockage adressables en comparaison de ladite mémoire de formes d'onde; c) un moyen pour adresser en synchronisme les deux mémoires, respectivement de formes d'onde et de points de temps, pour produire des sorties respectivement de formes d'onde et de points de temps, ladite mémoire de points de temps étant adressée à une cadence qui est au moins le double de la cadence d'adressage de ladite mémoire de formes d'onde, et d) des moyens pour réaliser un affichage dans lequel lesdites sorties de formes d'onde sont affichées graphiquement, tandis que les sorties de points de temps sont superposées à cet affichage de formes d'onde. 2. Un système d'affichage selon la Revendication 1, caractérisé en ce que ladite mémoire à points de temps comporte 2 emplacements de mémoire et que ladite mémoire de formes d'onde comporte 2 np emplace- ments de mémoire, tandis que les moyens d'adressage comprennent un comp- teur binaire ayant une sortie de n-bit$reliée à ladite mémoire de points de temps ainsi qu'une sortie de (n-p)-bits reliée à ladite mémoire de formes d'onde, o n désigne le nombre total de bits et p un nombre de bits moins significatifs. 3. Un système d'affichage selon la Revendication 1, caractérisé en ce que les moyens prévus pour obtenir l'affichage comportent un tube à rayons cathodiques muni de moyens de déviation verticale et horizontale, et d'une grille de commande pour contrôler l'intensité de l'affichage, lesdites sorties de formes d'onde étant transformées en valeurs analo- giques et appliquées aux moyens de déviation verticale, tandis que les- dites sorties en points de temps sont appliquées à ladite grille de com- mande. 4. Un système d'affichage selon la Revendication 3, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens sensibles auxdits moyens d'a- dressage pour produire un signal d'excitation horizontale pour ledit système de déviation horizontale. 5. Un système d'affichage selon la Revendication 4, caractérisé en ce que lesdits moyens d'affichage comprennent un compteur d'adresses qui engendrent un signal de comptage séquentiel, et que lesdits moyens destinés à produire un signal d'excitation horizontale comportent un convertisseur numérique-analogique sensible audit signal de comptage, et que ladite mémoire à points de temps et ledit convertisseur numérique- analogique reçoivent le même signal de comptage.