(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
時間軸上の波形の値として最小値と最大値とを有する波形データを入力して、前記時間軸の座標と前記波形の値の座標とを入れ替える変換部と、
カラムアドレスとロウアドレスとを有し、前記変換部により入れ替えられた前記波形の値を前記カラムアドレスの方向にバーストライトする記憶部と、
この記憶部に記憶された前記波形の画像データを９０度回転する演算を行う演算部と、
を備えたことを特徴とする波形表示回路。
【請求項２】
前記演算部は、前記カラムアドレスの方向に記憶されている前記記憶部のデータをバーストリードできる個数分を読み出して、９０度回転する演算を行うこと
を特徴とする請求項１記載の波形表示回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、波形を表示する波形表示回路に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
時間軸上で変化する電圧や電流等の波形を観測するために波形表示回路が用いられる。波形表示回路にはオシロスコープ等が測定した電圧や電流等の値が経時的に入力される。そして、電圧や電流等の波形を画像データとしてＶＲＡＭに記憶する。ＶＲＡＭに記憶された画像データは適宜の表示装置（例えば、ディスプレイ等）に表示される。ＶＲＡＭに記憶された波形の画像データを表示する技術の一例が特許文献１に開示されている。
【０００３】
図４は従来の波形表示回路の一例を示している。波形表示回路１０１は波形データ変換部１０２と画像データ書き込み制御部１０３とＶＲＡＭアービタ１０４とＶＲＡＭ１０５と画像データ読み出し制御部１０６とを備えて構成している。
【０００４】
波形データ変換部１０２は外部のオシロスコープ等から波形データを入力する。波形データは時間軸上における波形の値であり、各時間において最小値と最大値とを有している。図５は波形データの一例を示しており、Ｘ軸方向が時間軸、Ｙ軸方向が波形の値を示している。時間「０」に対して波形データは最小値と最大値とを有しており、時間「１」に対して波形データは最小値と最大値とを有している。
【０００５】
波形データ変換部１０２は各時間において波形データの最小値と最大値との間を結んで補間ラインを形成する。従って、各時間においてＹ軸方向の補間ラインが形成される。各時間の補間ラインを形成することで、波形が描画される。この描画された波形は画像データとして生成される。このとき、波形データ変換部１０２は描画した波形に色を付して画像データを生成する。
【０００６】
画像データ書き込み制御部１０３は、ＶＲＡＭアービタ１０４を介して、波形データ変換部１０２が生成した画像データをＶＲＡＭ１０５に書き込む。ＶＲＡＭ１０５はＤＤＲメモリであり、カラムアドレスとロウアドレスとを有して構成している。カラムアドレスは図５のＸ軸方向に対応しており、ロウアドレスはＹ軸方向に対応している。カラムアドレスとロウアドレスとにより指定される記憶領域に画像データが書き込まれる。
【０００７】
ＶＲＡＭ１０５に書き込まれた画像データは、ＶＲＡＭアービタ１０４を介して画像データ読み出し制御部１０６により読み出される。そして、読み出された画像データが適宜の表示装置（ディスプレイ等）に表示される。
【０００８】
図６ａ）はＶＲＡＭ１０５に書き込まれる画像データ、図６ｂ）はＶＲＡＭ１０５から読み出される画像データを示している。画像データは、時間軸の各時間において最小値から最大値まで補間ラインを形成して描画した波形のデータになる。
【０００９】
ＶＲＡＭ１０５のカラムアドレスは波形データの時間軸（Ｘ軸）を示しており、ロウアドレスは時間ごとに入力する波形の値（最小値から最大値までの補間ライン）を示している。従って、カラムアドレスのゼロ番から順番にロウアドレス方向に補間ラインが形成されて画像データが構成される。
【００１０】
一方、ＶＲＡＭ１０５はＤＤＲメモリであり、カラムアドレス方向に複数のデータを一括して読み書きするバーストアクセスを行うことができる。これにより、読み出し速度および書き込み速度を高速化することができる。従って、図６ａ）のようにＶＲＡＭ１０５に画像データを書き込むとき、同図ｂ）のようにＶＲＡＭ１０５から画像データを読み出すときには、カラムアドレス方向にバーストライト、バーストリードを行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２０１１−８５４０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
前述したように、波形データは時間ごとの波形の値（最小値から最大値）であり、時間ごとに波形の値が取得される。従って、最初に「０」番目の波形の値が取得されて補間ラインが形成され、次に「１」番目の波形の値が取得されて補間ラインが形成される。
【００１３】
一方、ＶＲＡＭ１０５はＤＤＲメモリであることから、バーストアクセスを行うようになっているが、その方向はロウアドレス方向ではなくカラムアドレス方向になっている。よって、画像データ書き込み制御部１０３が画像データをＶＲＡＭ１０５に書き込むときにはカラムアドレス方向にバーストライトを行うが、波形データは時間ごとに取得されるため、バーストライトを行うときの不要なカラムアドレスにはマスクをして画像データの書き込みを行う。
【００１４】
図７はその状態を示しており、カラムアドレス方向に４カラム分のバーストライトを行うようにしている。最初に取得される波形データに基づいて、カラムアドレスの「０」番のみに画像データが書き込まれるようにする。つまり、カラムアドレスの「１」番〜「３」番までにはデータが書き込まれないようにマスクをして、「０」番のカラムアドレスに画像データが書き込まれるようにする。
【００１５】
これにより、カラムアドレス「０」番について、ロウアドレス方向に「０」番から順番に最後のロウアドレス「ｎ（ｎは整数）」番まで画像データ（補間ライン）が書き込まれていく。以降、カラムアドレス「１」番、「２」番、「３」番の補間ラインを書き込んでいくときには、他のカラムアドレスにデータが書き込まれないようにマスクをする。この処理を繰り返すことで、画像データがＶＲＡＭ１０５に記憶される。
【００１６】
ＶＲＡＭ１０５はバーストアクセスを行うことにより、複数のデータを一括して読み書きできるものであるが、バーストアクセスの方向はカラムアドレス方向（つまり、時間軸方向）になっている。波形データは時間ごとに順次入力するため、時間軸方向にはバーストライトを行うことはできない。このために、ＶＲＡＭ１０５に画像データを記憶するときには他のカラムアドレスをマスクする。
【００１７】
従って、ＶＲＡＭ１０５はバーストライトを行うことで、書き込み速度の高速化を図ることができるが、バーストライトの方向がカラムアドレス方向（時間軸方向）となっているため、書き込みを行う時間以外のカラムアドレスをマスクして書き込みを行わなければならない。このために、同じアドレスに無駄なアクセスが発生する。従って、バーストライトによる高速化の効果を得ることができなくなり、全体の処理速度が低速化する。
【００１８】
そこで、本発明は、波形を表示するためのデータをＶＲＡＭに高速に書き込むことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
以上の課題を解決するため、本発明の波形表示回路は、時間軸上の波形の値として最小値と最大値とを有する波形データを入力して、前記時間軸の座標と前記波形の値の座標とを入れ替える変換部と、カラムアドレスとロウアドレスとを有し、前記変換部により入れ替えられた前記波形の値を前記カラムアドレスの方向にバーストライトする記憶部と、この記憶部に記憶された前記波形の画像データを９０度回転する演算を行う演算部と、を備えたことを特徴とする。
【００２０】
この波形表示回路によれば、変換部により時間軸と波形の値との座標が入れ替えられている。これにより、記憶部のカラムアドレス方向と波形の値の軸とを一致させることができ、バーストライトを行うことができる。従って、高速に記憶部に画像データを記憶させることができる。そして、記憶部に記憶されている画像データを演算部により９０度回転させることで、元の波形に戻して表示することができる。
【００２１】
また、前記演算部は、前記カラムアドレスの方向に記憶されている前記記憶部のデータをバーストリードできる個数分を読み出して、９０度回転する演算を行うことを特徴とする。
【００２２】
演算部が１回に演算を行うことができるデータの個数と記憶部から１回のバーストリードで読み出せるデータの個数とを一致させる。これにより、無駄なリードをなくすことができ、処理の高速化を図ることができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明は、時間軸と波形の値の軸とを入れ替える変換を行うことで、記憶部のカラムアドレス方向に複数のデータをバーストライトすることができる。これにより、記憶部に記憶する時間を短縮化でき、波形表示を高速化できる。また、演算部により９０度回転させることで、元の波形にして表示することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】実施形態の波形表示回路の構成図である。
【図２】波形データの変換およびＶＲＡＭに対するアクセスを説明する図である。
【図３】行列演算の一例を説明した図である。
【図４】従来の波形表示回路の構成図である。
【図５】波形データを説明する図である。
【図６】従来のＶＲＡＭに対するアクセスを説明する図である。
【図７】ＶＲＡＭに対する画像データの書き込みの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図１は本実施形態の波形表示回路１を示している。波形表示回路１はグラフィックコントローラであり、オシロスコープ等の測定器から出力される波形のデータ（波形データ）を図示しない表示装置（ディスプレイ等）に表示する。
【００２６】
波形表示回路１は波形データ変換部２と画像データ書き込み制御部３とＶＲＡＭアービタ４とＶＲＡＭ５と画像データ行列変換部６と画像データ読み出し制御部７とを備えて構成している。波形データ変換部２は外部のオシロスコープ等の測定器から出力される波形データを入力して、画像データに変換する変換部である。波形データは時間軸上の電流や電圧等の値を示しており、１つの時間に最小値と最大値とを有している。
【００２７】
波形データとしては、水平軸（Ｘ軸）が時間軸方向になり、垂直軸（Ｙ軸）が波形の値（最小値から最大値）になる。波形データ変換部２はＸ軸の座標とＹ軸の座標とを入れ替える座標変換を行う。従って、Ｙ軸方向が時間軸方向になり、Ｘ軸方向が波形の値となる。
【００２８】
そして、波形データ変換部２はＸ軸方向の波形の値の最小値から最大値までを直線で結ぶことにより、補間ラインを形成する。この補間ラインは、電流や電圧等の値の最小値から最大値までの区間を示している。時間軸（Ｙ軸）方向に順次補間ラインを形成することで、１つの波形が描画される。この波形としては、例えば図５に示す波形がある。
【００２９】
波形データ変換部２は補間ラインを形成するときには、当該補間ラインに色彩を付している。表示される波形は１つとは限らず、複数の波形を表示する場合がある。例えば、オシロスコープの異なるチャネルで測定した波形を同時に表示するとき、或いは異なるタイミングで測定した波形を同時に表示するときには、各波形に異なる色彩を付するようにする。これにより、視覚的にそれぞれの波形を認識することができる。
【００３０】
波形データ変換部２は時間順に波形データを入力して、補間ラインを形成する。これにより、波形データが画像データになる。画像データ書き込み制御部３はこの画像データをＶＲＡＭ５に記憶させる。画像データの書き込みにはＶＲＡＭアービタ４を介して行う。
【００３１】
ＶＲＡＭ５はカラムアドレスとロウアドレスとにより指定される記憶領域にデータが記憶される記憶部である。例えば、ＶＲＡＭ５はＤＤＲメモリを適用することができる。カラムアドレスはＸ軸に対応しており、ロウアドレスはＹ軸に対応している。ＶＲＡＭ５はカラムアドレス方向にバーストアクセスを行うことができる。これにより、カラムアドレス方向に複数のデータを一括して読み書きすることができる。
【００３２】
画像データ行列変換部６はＶＲＡＭアービタ４によりＶＲＡＭ５から読み出された画像データのＸ軸の座標とＹ軸の座標とを入れ替える行列演算を行う演算部である。画像データ行列変換部６が行列演算を行った結果はＶＲＡＭアービタ４により再びＶＲＡＭ５に記憶される。
【００３３】
画像データ読み出し制御部７はＶＲＡＭ５に記憶されている画像データの読み出しを行う。読み出しを行うのは、画像データ行列変換部６により行列演算が施された後の画像データになる。そして、読み出した画像データを適宜の表示手段（ディスプレイ等）に出力する。これにより、表示手段に画像データが表示される。
【００３４】
以上が構成である。次に、動作について説明する。オシロスコープ等の測定器は測定した電流や電圧等の時間軸上の値を波形データとして出力する。この波形データは波形表示回路１に入力される。測定器からは経時的に波形の値（電流や電圧等）が出力されるため、波形表示回路１は時間ごとに波形データを入力する。
【００３５】
波形データ変換部２には順次波形データが入力される。波形データはＸ軸が時間軸、Ｙ軸が波形の値（最小値から最大値）であり、波形データ変換部２はＸ軸の座標とＹ軸の座標とを入れ替える。これにより、時間軸がＹ軸になり、波形の値がＸ軸になる。つまり、波形データを９０度回転させた形になる。
【００３６】
波形データ変換部２はＸ軸方向の波形の最小値から最大値まで直線を結ぶことで、補間ラインを形成する。そして、この補間ラインに色彩を付する。これにより、画像データが描画される。ただし、この画像データは時間軸（Ｙ軸）の１点における画像データになる。
【００３７】
波形データ変換部２には順次波形データが入力される。波形データ変換部２は順次入力される波形データのＸ軸の座標とＹ軸の座標とを入れ替えて、Ｘ軸方向に補間ラインを形成する。この処理を全ての波形データについて行うことで、１つの波形が描画される。
【００３８】
画像データ書き込み制御部３は波形データ変換部２が波形データから変換した画像データをＶＲＡＭ５に書き込む。画像データの書き込みはＶＲＡＭアービタ４を介して行う。ＶＲＡＭ５はＸ軸方向にカラムアドレス、Ｙ軸方向にロウアドレスになっており、カラムアドレス方向（つまり、Ｘ軸方向）に複数のデータを一括して読み書きできるバーストアクセスを行う。
【００３９】
ここでは、Ｘ軸方向に４アドレス分のデータを一括して書き込むバーストライトを行うものとする。図２ａ）は画像データをＶＲＡＭ５に書き込むときの順序を示している。波形データ変換部２により、Ｘ軸の座標とＹ軸の座標とが入れ替えられていえるため、Ｘ軸方向に補間ラインが形成された画像データが画像データ書き込み制御部３に入力される。
【００４０】
最初に、Ｙ軸（時間軸）方向のロウアドレス「０」番について、Ｘ軸（カラムアドレス）方向に「０」番から「３」番までのデータのバーストライトを行う。次に、Ｘ軸方向に「４」番から「７」番までのバーストライトを行う。ここでは、ＶＲＡＭ５はロウアドレス方向に１６（０〜１５）、カラムアドレス方向に１６（０〜１５）のアドレスを有しているとする。よって、４回のバーストライトを行うことで、最初の時間「０」番の画像データがＶＲＡＭ５に書き込まれる。この中に、補間ラインが含まれている。
【００４１】
バーストライトを行うカラムアドレス方向（Ｘ軸方向）は波形の値を示す軸の方向になっている。最初の時間「０」番の波形データは一時に取得できるため、マスクをすることなく、バーストライトをすることができる。同様に、Ｙ軸における次の時間の「１」番について、カラムアドレス方向に４回のバーストライトを行う。これにより、次の時間「１」番の画像データがＶＲＡＭ５に書き込まれる。以降、同様のバーストライトをロウアドレス方向の「１５」番目まで行う。これにより、ＶＲＡＭ５には１つの波形が描画された波形データが記憶される。
【００４２】
ただし、この波形は図２ａ）に示すように、時間軸がＹ軸、波形の値がＸ軸となっており、波形が９０度回転したものになっている。従って、このままではディスプレイ等の表示装置に表示することができない。そこで、画像データ行列変換部６がＶＲＡＭ５に記憶されている画像データを９０度回転させる行列演算を行う。
【００４３】
まず、ＶＲＡＭアービタ４はロウアドレスの「０」番について、カラムアドレスの「０」番から「３」番までのデータを一括して読み出す。これはバーストリードになる。次に、「４」番から「７」番までのデータをバーストリードし、合計４回のバーストリードを行う。
【００４４】
そして、ロウアドレスの「１」番について、同様に４回のバーストリードを行う。この処理を繰り返し、最終的にロウアドレスの「１５」番まで、４回のバーストリードを行う。その状況を図２ｂ）に示している。
【００４５】
従って、ＶＲＡＭアービタ４から１回のバーストリードごとに４つのデータが画像データ行列変換部６に出力される。画像データ行列変換部６は、カラムアドレス方向にバーストリードされた４つのデータをロウアドレス方向に並び替える行列演算を行う。これにより、最初に読み出されたロウアドレスの「０」番のカラムアドレスの「０」番から「３」番までのデータが、カラムアドレスの「０」番のロウアドレスの「０」番から「３」番までに並び替えられる。つまり、バーストリードされた４つのデータの並び方向がカラムアドレス方向からロウアドレス方向に９０度回転される。
【００４６】
図３はその状態を示している。Ｄ０［０］はロウアドレス「０」番、カラムアドレス「０」番のデータを示しており、Ｄ０［１］はロウアドレス「１」番、カラムアドレス「０」番のデータを示している。従って、Ｄ０［０］〜Ｄ０［３］までのバーストリードされたカラムアドレス方向の４つのデータがロウアドレス方向に並び替えられている。
【００４７】
ロウアドレス「１」番についてバーストリードされた４つのデータも同様にロウアドレス方向に並び替えられている。以上のように、ＶＲＡＭ５からカラムアドレス方向にバーストリードされた４つのデータはロウアドレス方向に並び替えられる。
【００４８】
このために、画像データ行列変換部６にはレジスタを設けるようにしている。ＶＲＡＭ５からバーストリードされた４つのデータをレジスタに格納して、その順序を並び替えることにより、行列演算の機能を果たすことができる。従って、カラムアドレス方向に並んでいる４つのデータをロウアドレス方向に並び替える行列演算は１クロックで実現することができる。
【００４９】
画像データ行列変換部６が行列演算した結果の画像データはＶＲＡＭアービタ４によりＶＲＡＭ５に書き込まれる。ＶＲＡＭ５からバーストリードされると共に、画像データ行列変換部６が行列演算した結果がＶＲＡＭ５に書き込まれる。よって、順次行列演算がされて、並び方向が変換された結果がＶＲＡＭ５に書き込まれる。
【００５０】
図２ｃ）は画像データ行列変換部６により変換された結果をＶＲＡＭ５に記憶したときの状態を示している。このように、行列演算を行うことで、画像データの波形を９０度回転させることができ、時間軸をＸ軸、波形の値をＹ軸として波形が描画されたものとなる。
【００５１】
画像データ読み出し制御部７はＶＲＡＭ５に記憶されている画像データを読み出して、ディスプレイ等の表示装置に出力する。そして、表示装置が画像データを表示する。このときの画像データは時間軸をＸ軸、波形の値をＹ軸とした元の波形として表示される。
【００５２】
従って、波形データ変換部２で波形データのＸ軸の座標とＹ軸の座標とを入れ替えることで、ＶＲＡＭ５のカラムアドレスの方向と波形の値の方向とを一致させることができる。これにより、波形の値（最小値から最大値の補間ライン）をカラムアドレス方向にバーストライトすることができる。このバーストライトした分だけ波形表示の高速化を図ることができる。
【００５３】
バーストライトの効果を最大限に得るために、ＶＲＡＭ５に記憶される波形が９０度回転するが、画像データ行列変換部６により行列演算を行うことで、波形を９０度回転して元に戻すことができる。これにより、ＶＲＡＭ５に記憶される画像データをそのまま表示することができる。
【００５４】
以上において、画像データ行列変換部６が１回に変換を行うデータの個数は、ＶＲＡＭ５からバーストリードにより読み出されるデータの個数と一致させることが望ましい。１回に変換を行うデータの個数がバーストリードのデータの個数と異なると、ＶＲＡＭ５からの無駄なリードを生じるためである。一致させることで、無駄なリードを生じることなく、効率的に変換を行うことができる。これにより、処理の高速化を図ることができる。
【００５５】
また、前述した例では、ＶＲＡＭ５にバーストアクセスするときには、４つのデータに一括してアクセスするようにしている。勿論、ＶＲＡＭ５の仕様によっては、２つ、３つ或いは５つ以上のデータに一括してバーストアクセスするようにしてもよい。
【符号の説明】
【００５６】
１    波形表示回路
２    波形データ変換部
３    画像データ書き込み制御部
４    ＶＲＡＭアービタ
５    ＶＲＡＭ
６    画像データ行列変換部
７    画像データ読み出し制御部
【図１】
0005780392.tif 000002
【図２】
0005780392.tif 000003
【図３】
0005780392.tif 000004
【図４】
0005780392.tif 000005
【図５】
0005780392.tif 000006
【図６】
0005780392.tif 000007
【図７】
0005780392.tif 000008