JPH0626305B2 - ダブルメモリ構成のパルスプログラマ− - Google Patents

ダブルメモリ構成のパルスプログラマ−

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JPH0626305B2
JPH0626305B2 JP61009455A JP945586A JPH0626305B2 JP H0626305 B2 JPH0626305 B2 JP H0626305B2 JP 61009455 A JP61009455 A JP 61009455A JP 945586 A JP945586 A JP 945586A JP H0626305 B2 JPH0626305 B2 JP H0626305B2
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JP
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pulse
sequence
memory
sequence execution
program code
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JP61009455A
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一男 百名
恵策 中川
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Jeol Ltd
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Nihon Denshi KK
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、複数個のパルスシーケンスをプログラマブル
に発生させるダブルメモリ構成のパルスプログラマーに
関するものである。
〔従来の技術〕
第5図は漏パルスシーケンスをプログラマブルに発生さ
せる従来のパルスプログラマーの例を説明するための図
である。
最近のパルスFT NMR(フーリェ変換核磁気共鳴装
置)の応用には、種々のパルスシーケンスを自由に発生
できる機能が要求されている。このような要求に対応し
てパルスシーケンスをプログラマブルに発生させるもの
にパルスプログラマーがある。これは、基本的には第5
図(a)に示すように複数個のパルスシーケンスに対応す
る「1」(或いは「H」)、「O」(或いは「L」)の
データ及び時間幅のデータで構成するプログラムコード
1、A2、A3、A4、……を時系列に従って順次読み出
し、第5図(b)に示すような複数個のパルスシーケンス
を作り出すものである。
従来使用されてきたプログラム方式のパルスプログラマ
ーは、高速のRAM(随時書き込み読み出しメモリ;Ra
ndam Access Memory)に固定的なプログラムコードを貯
えてこれをサイクリックに繰り返し実行する方式か、又
はFIFO(先入れ先出し法)を使用してホストのコン
ピュータから必要なプログラムコードを連続して供給す
る方式のものであった。
〔発明が解決しようとする問題点〕
ところで、上記各従来の方式のうち、前者は、一度RA
Mに貯えられたプログラムコードを単に繰り返し実行す
る方式であるから、ホストコンピュータがパルスプログ
ラマーにプログラムコードをダウンロードした後はホス
トコンピュータの負担は無くなるが、最近の複雑なパル
スシーケンスの発生要求に十分対応できない。また、F
IFOを使用して連続的にプログラムコードをホストコ
ンピュータから供給する後者の方式は、種々の複雑なパ
ルスシーケンスに対応できる自由度を有するが、ホスト
コンピュータの負担が大きくなる、という問題があっ
た。
さらには、本件出願人により、高速のRAMをリングバ
ッファ構成で使用し、マイクロプロセッサにより予め用
意されたテーブルをリングバッファに各サイクル毎に転
送し無限にステップを実行する方式が別途提案されてい
る。しかし、この方式も種々の複雑なパルスシーケンス
に対応できる自由度を有するが、パルスシーケンス実行
中に次々に次のサイクルのプログラムコードを転送する
必要があることから、プログラムコードの転送に要する
時間より短い時間でサイクルを繰り返し実行することが
できないという制約がある。そのため、高速化に対応で
きないという問題が生じる。
本発明は、上記の問題点を解決するものであって、任意
のパルスシーケンスを発生することができ、ホストコン
ピュータの負担の軽減を図ることができるダブルメモリ
構成のパルスプログラマーを提供することを目的とする
ものである。
〔問題点を解決するための手段〕
そのために本発明のダブルメモリ構成のパルスプログラ
マーは、出力状態と時間幅のデータからなるプログラム
コードがシーケンシャルに配列されたパルスシーケンス
コードをシーケンス実行メモリに格納し、該シーケンス
実行メモリの読み出しアドレスをコントロールして複数
個のパルスシーケンスをプログラムマブルに発生させる
ダブルメモリ構成のパルスプログラマーであって、パル
スシーケンスコードの変数部の更新内容を格納するテー
ブル、及び1サイクル単位のパルスシーケンスコードを
格納する2個のシーケンス実行メモリを備え、テーブル
に従って一方のシーケンス実行メモリによりパルスシー
ケンスを発生している間に他方のシーケンス実行メモリ
の変数部の更新を行い、2個のシーケンス実行メモリを
切り換えてパルスシーケンスを発生させることを特徴と
するものである。
〔作用〕
本発明のダブルメモリ構成のパルスプログラマーでは、
一方のシーケンス実行メモリから順次プログラムコード
を読み出して1サイクルのパルスシーケンスを発生させ
ると共にテーブルに従って他方のシーケンス実行メモリ
のパルスシーケンスコードの変数部を更新し、次いで他
方のシーケンス実行メモリから順次プログラムコードを
読み出して次のサイクルのパルスシーケンスを発生させ
ると共にテーブルに従って一方のシーケンス実行メモリ
のパルスシーケンスコードの変数部を更新する。このよ
うに2個のシーケンス実行メモリを使って交互に切り換
えながら、一方のシーケンス実行メモリによるパルスシ
ーケンスの発生中に他方のシーケンス実行メモリの変数
部を更新するので、サイクルの繰り返し時間の短縮にも
対応でき、無限にパルスシーケンスを発生させることが
できる。
〔実施例〕
以下、実施例を図面を参照しつつ説明する。
第1図は本発明に係るダブルメモリ構成のパルスプログ
ラマーの1実施例を説明するためのブロック図、第2図
はシーケンス実行メモリに格納されるプログラムコード
の内容を説明するための図、第3図は第2図に示すプロ
グラムコードの実行シーケンスを説明するための図、第
4図はプログラムコードの転送処理を説明するための図
である。図中、1はMPU(マイクロプロセッサ)、2
はI/Oインターフェース、3はメモリ、4aと4bは
シーケンス実行メモリ、5はアドレスシーケンサ、6は
ステートレジスタ、7はタイムレジスタ、8はインスト
ラクション解読/制御回路、9はタイミングロジック、
10はバッファ、11はゲートを示す。
本発明に係るダブルレメモリ構成のパルスプログラマー
は、第1図に示すように全体のコントロールを行うため
のMPU1、ホストコンピュータからパルスシーケンス
を受け取るためのI/Oインターフェース2、パルスシ
ーケンステーブルを保存するメモリ3、パルスシーケン
スを貯えて与えられたアドレスの順序で与えられた時間
ON/OFF状態を出力する2つのパルスシーケンス実
行メモリ4aと4b、パルスシーケンス実行メモリ4a
と4bのアドレスをコントロールするアドレスシーケン
サ5、パルスシーケンス実行メモリ4aと4bのステー
トデータを一時的に貯えるステートレジスタ6、パルス
シーケンス実行メモリ4aと4bの他の出力であるタイ
ムデータを一時的に貯えるタイムレジスタ7、与えられ
たタイムデータをベースクロック(時間の基準を与える
基本クロック)でカウントし、時間のタイミングを与え
るタイミングロジック9、ステートレジスタ6の出力の
インストラクション部を解読し、パルスシーケンスのル
ープをコントロールするインストラクション解読/制御
回路8、及びステートレジスタ6の出力を外部へ取り出
すためのバッファ10からなる。また、ゲート11は、
MPU1及びそのメモリ3、I/Oインターフェース2
等とパルスシーケンス実行メモリ4aと4bとの間のバ
スコントロールを行うものであり、MPU1がシーケン
スコードをシーケンス実行メモリ4aと4bへ転送する
ときにオンとなり、シーケンス実行メモリ4aと4bが
高速でパルスシーケンスを実行中にはオフとなって、パ
ルスシーケンス発生回路であるシーケンス実行メモリ4
aと4bとタイムレジスタ7及びステートレジスタ6を
MPU1から完全に切り離す機能を持つものである。こ
れらの切り換え条件の判断は、インストラクション解読
/制御回路8における解読、制御の内容に基づいて行わ
れる。
パルスシーケンス実行メモリ4aと4bには、第2図に
示すように32ビットのステートデータと32ビットの
タイムデータからなるプログラムコードがシーケンシャ
ルに格納される。今、この一つひとつのペアをt−ステ
ートと呼ぶことにすると、各々のt−ステイトは、アド
レスA、A+1、A+2、……で順序付けられ、ステー
トデータとタイムデータにより或る時間の出力状態(ス
テート)と時間幅(タイム)を決定するものである。従
って、パルスシーケンス実行メモリ4a、4bのアドレ
スを進めることによってステートデータがステートレジ
スタ6に、タイムデータがタイムレジスタ7にそれぞれ
保持され、パルスシーケンスが第3図に示す→→
のように発生される。このとき、アドレスシーケンサ5
は、2つのシーケンス実行メモリ4aと4bの切り換え
とアドレスのコントロールを行う。このパルスシーケン
スのコントロールを行うためステートの中の2ビットが
インストラクションビットとして使用される。このイン
ストラクションビットには、例えば「STATE」、
「LOOP」「JNZ」、「JMP」からなる4つのイ
ンストラクションが用意される。そのうち「STAT
E」は時間と出力状態を決めるためのインストラクショ
ンとして使用され、「LOOP」「JNZ」はパルスシ
ーケンスのループをコントロールするためのインストラ
クションとして使用され、「JMP」は無条件にジャン
プするインストラクションとして使用される。従って、
「STATE」以外のタイムにはt=0が選定される。
このようにパルスシーケンスは、これら4つのインスト
ラクションを使用して作られる。また、「STATE」
インストラクションの1ビットは、後述する「IRT」
ビットとして使用される。これらは、インストラクショ
ン解読/制御回路8において解読され、その内容に従っ
てインストラクション解読/制御回路8からCPU1へ
の割り込みが行われる。なお、第3図に示すOBSはオ
ブザベーションを意味し、GATEでは観察するための
核スピンを励起するパルス発生ステップを指示し、RC
Vでは観測を行うステップを指示し、phでは2ビット
を使ってパルス位相を指示している。図示の例の場合に
は、A+1のステップでは90゜、A+3のステップで
は270゜となる。
次に、本発明に係るダブルメモリ構成のパルスプログラ
マーの動作を第1図及び第3図を使用して説明する。ま
ず、スタートする前にシーケンス実行メモリ4aと4b
には、全く同じシーケンスサイクルのプログラムデータ
が格納される。同時にメモリ3の変換テーブルには予め
パルスシーケンスのサイクル毎に異なるステート変数又
は時間変数が用意される。そこで、プログラマーをスタ
ートすると、アドレスシーケンサ5のアドレスコントロ
ールによりシーケンス実行メモリ4aのプログラムデー
タを読み出し、ステートデータをステートレジスタ6
に、タイムデータをタイムレジスタ7にそれぞれ保持す
る。そしてステートレジスタ6に保持されたステートデ
ータがバッファ10を通してアウトプットされる。タイ
ミングロジック9は、タイムレジスタ7に保持されたタ
イムデータに従って基本クロックをカウントし、インス
トラクション解読/制御回路8に時間情報を通知する。
インストラクション解読/制御回路8は、ステートレジ
スタ6に保持されたステートデータ(又はシーケンス実
行メモリ4a、4bのインストラクションビット)を解
読し、「STATE」インストラクションの場合には、
「IRT」ビットのチェック、タイミングロジック9か
らの時間情報の監視を行い、アドレスシーケンサ5への
制御信号やMPU1への割り込み信号を発行する。ま
た、「STATE」以外のインストラクションの場合に
は、その内容に応じてアドレスシーケンサ5への制御信
号を発行する。アドレスシーケンサ5は、このようなイ
ンストラクション解読/制御回路8からの制御信号に従
ってアドレスの更新、ジャンプその他のアドレスコント
ロールを行う。例えばタイミングロジック9では、タイ
ムデータをカウント値としてセットし、これを基本クロ
ックでカウントダウンして「0」でインストラクション
解読/制御回路8がアドレスシーケンサ5にアドレス更
新の制御信号を送出する。
先に述べたように「STATE」インストラクションの
1ビットは、MPU1への「IRT」ビットとして使用
され、パルスシーケンスの一つのサイクルの最初の「S
TATE」インストラクションの「IRT」ビットは必
ずセットされている。従って、このインストラクション
が実行されると、MPU1に割り込みが発生する。MP
U1は、この割り込みを受けると、インタラプト処理プ
ログラムを実行し、パルスシーケンスの発生に使用され
ていない一方のシーケンス実行メモリに対してその変数
部分のみをメモリ3のテーブルから転送する。従って、
この転送は、もう一方のシーケンス実行メモリによるパ
ルスシーケンスの発生と全く並行して行われ、「IR
T」ビットのセットされた「STATE」インストラク
ションが実行されると、その瞬間に開始し、MPU1に
よるシーケンス実行メモリへのサイクルスチールによっ
て行われる。この制御は、ゲート11によって行われ
る。即ち、「STATE」インストラクションがステー
トレジスタ6とタイムレジスタ7にセットされてからゲ
ート11が開かれ、タイミングロジック9のカウント値
が「0」に達するnカウント前にMPU1がサイクルス
チールを中断するための信号を発生する。このnカウン
トの間にMPU1は実行中のインストラクションを完了
し、転送を中断してシーケンス実行メモリに制御を渡
す。このようにパルスシーケンスの最初のステートの
「IRT」ビットをセット(オン)しておくことによっ
て、一方のシーケンス実行メモリによるパルスシーケン
スの発生を開始すると同時に他方への変数転送を開始す
る。その結果2つのシーケンス実行メモリを上述の方法
で交互に繰り返すことによって、第4図に示す→→
→→……のようにステート又は時間変数を交互に
連続して変えながら無限にパルスシーケンスを発生させ
てゆくことができる。
なお、上述した如くパルスシーケンスの最初の「STA
TE」インストラクションの「IRT」ビットがセット
されている場合には、シーケンス実行開始後直ちに他方
のシーケンス実行メモリへの変数転送を開始する方式と
なるが、パルスシーケンスの最後の「STATE」イン
ストラクションの「IRT」ビットをセットしてもよ
い。この場合には、シーケンス実行開始前に両方のシー
ケンス実行メモリが転送完了しており、最初のシーケン
ス実行メモリの最後の「STATE」インストラクショ
ン実行時にそのシーケンス実行メモリへの変数転送を行
う方式となる。
〔発明の効果〕
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、MP
Uがインストラクション解読/制御回路からの割り込み
を受け、予め用意されたパルスシーケンスコードの変数
部をテーブル格納メモリからシーケンス実行メモリに連
続的に供給するので、ほとんど無限のステップのパルス
シーケンスの発生が可能となる。また、シーケンス実行
メモリを2個用意し、予め各々のシーケンス実行メモリ
にシーケンスサイクルをコピーしておきパルスシーケン
スの各サイクル毎に異なる変数部分のみを交互に更新す
ると同時に他のシーケンス実行メモリでパルスシーケン
スを発生させるので、サイクルの繰り返し時間を大幅に
短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係るダブルメモリ構成のパルスプログ
ラマーの1実施例を説明するためのブロック図、第2図
はシーケンス実行メモリに格納されるプログラムコード
の内容を説明するための図、第3図は第2図に示すプロ
グラムコードの実行シーケンスを説明するための図、第
4図はプログラムコードの転送処理を説明するための
図、第5図はパルス系列をプログラマブルに発生させる
従来のパルスプログラマーの例を説明するための図であ
る。 1……MPU(マイクロプロセッサ)、2……I/Oイ
ンターフェース、3……メモリ、4a、4b……シーケ
ンス実行メモリ、5……アドレスシーケンサ、6……ス
テートレジスタ、7……タイムレジスタ、8……インス
トラクション解読/制御回路、9……タイミングロジッ
ク、10……バッファロジック、11……ゲート。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】出力状態と時間幅のデータからなるプログ
    ラムコードがシーケンシャルに配列されたパルスシーケ
    ンスコードをシーケンス実行メモリに格納し、該シーケ
    ンス実行メモリの読み出しアドレスをコントロールして
    複数個のパルスシーケンスをプログラマブルに発生させ
    るダブルメモリ構成のパルスプログラマーであって、パ
    ルスシーケンスコードの変数部の更新内容を格納するテ
    ーブル、及び1サイクル単位のパルスシーケンスコード
    を格納する2個のシーケンス実行メモリを備え、テーブ
    ルに従って一方のシーケンス実行メモリによりパルスシ
    ーケンスを発生している間に他方のシーケンス実行メモ
    リの変数部の更新を行い、2個のシーケンス実行メモリ
    を切り換えてパルスシーケンスを発生させることを特徴
    とするダブルメモリ構成のパルスプログラマー。
  2. 【請求項2】各シーケンス実行メモリの各プログラムコ
    ードにフラグビットを設け、プログラムコード実行の際
    にフラグビットを調べ、フラグビットがセットされてい
    ることを条件にシーケンス実行メモリの変数部の更新を
    行うことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のダブ
    ルメモリ構成のパルスプログラマー。
  3. 【請求項3】各シーケンス実行メモリの最初のプログラ
    ムコードのフラグビットをセットしておくことを特徴と
    する特許請求の範囲第2項記載のダブルメモリ構成のパ
    ルスプログラマー。
  4. 【請求項4】各シーケンス実行メモリの最後のプログラ
    ムコードのフラグビットをセットしておくことを特徴と
    する特許請求の範囲第2項記載のダブルメモリ構成のパ
    ルスプログラマー。
JP61009455A 1986-01-20 1986-01-20 ダブルメモリ構成のパルスプログラマ− Expired - Lifetime JPH0626305B2 (ja)

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JPS62168417A JPS62168417A (ja) 1987-07-24
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JP4663589B2 (ja) * 2006-06-12 2011-04-06 株式会社日立製作所 パルスシーケンス制御方法及び装置並びに核磁気共鳴装置及び電子スピン共鳴装置
JP6268402B2 (ja) * 2014-07-24 2018-01-31 日本電子株式会社 磁気共鳴測定装置
DE102020201441A1 (de) * 2020-02-06 2021-08-12 Infineon Technologies Ag Aktualisieren eines Standardschaltpegels

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