・全体説明

 まず、この測定器はディジタル方式ですので、アナログ波形にしてもディジタルデータにしても、測定値をメモリに読んできて、計算を行い、ビットマップの表示用データに加工する必要があります。これにはいくつかの方法が考えられます。

 

  1. 既存のPCと、パラレル入力ポートをそのまま利用する
  2.  

    これは、現在では非常に作りやすいものであると思います。簡易的なものでよければ、双方向のパラレルポート(プリンタポート)から読んできて、数百kから1Mサンプル/秒あたりまで使用できますが、きちんと時間幅を指定したりすることはあまり適当ではありません。

    専用のボードを作れば良いのですが、どちらにしても、ホストのPCがなければ動きませんので、今回は携帯性と、私自身、ノートPCを持っていない!理由で、スタンドアロン動作にしたいため、採用しません。

    (なお、ちなみに最近では、プリンタのコネクタくらいの形状の中にA/D変換回路などを詰め込んで、PC上の画面に波形表示する、”計測アダプター”なるものも数万円で販売されています)

     

  3. 専用のマイコンを搭載する
  4. WLA1640では、専用にマイコンを搭載しているため、一連の動作は実機だけで行えます。しかしながら、今回、サンプリングスピードは最高40MHzを予定しており、またサンプリング周期を自由に変えるには、マイコンから(DMA転送を含む)読むのには不都合があります。よって、サンプリングは、専用の高速なハードウェアで行うことになります。

     

  5. FIFOメモリを使用

市販品のロジックアナライザでは、プリトリガ機能があります。トリガ以前のデータについてもサンプリングできるということですが、これはバッファメモリにリングバッファを使用しているためであろうと考えられます。しかしながら、高速S−RAMを用いてリングバッファをつくるための論理回路規模は、アドレスを操作する必要性から、大きくなります。今回は、プリトリガ機能は実現できませんが、FIFO(ファーストインファーストアウト)メモリを使い、アドレス制御を一掃してサイズ縮小に役立てています。

(実はもう一つ理由がありまして、論理回路部分の設計は、従来からの74XX使いということは考えられなくもありませんが、これくらい高速になると論理を複数のゲートを繋げて作るということはできませんので、PLDを使用することになります。そのPLDの設計環境は、今はザイリンクスのファンデーションが入りましたが、計画当初は、GAL20V8までしか使えなかったため、24PINのPLDではいくら沢山使っても限界というものがあり、FIFOを使った、ということがあります。また、ちょうどいいFIFOがジャンクで安く手に入れられた、ということもあります)

以上のようにして、制御用マイコン搭載+専用ハードウェアサンプリングという形になっています。

各部の詳細については各部の欄をごらんください。

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