JPH10319070A

JPH10319070A - 複数の機能を組み合わせたハンド・ヘルド式測定装置

Info

Publication number: JPH10319070A
Application number: JP10102762A
Authority: JP
Inventors: Little Douglas; ダグラス・リトル
Original assignee: Hewlett Packard Co
Current assignee: HP Inc
Priority date: 1997-04-29
Filing date: 1998-04-14
Publication date: 1998-12-04
Also published as: US6140811A

Abstract

(57)【要約】【目的】小型で安価かつ多機能の回路動作テスタを提供
する。【構成・作用】携帯型の測定器にロジック・アナライザ
とタイミング・アナライザ）と電圧計と導通検出器を組
み込む。ディスプレイ上に測定結果をアナログとディジ
タルの両方で表示できるようにし、また測定した論理値
をＬＥＤの点滅やビープ音で使用者に伝達することもで
きる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一般にテスト及び
測定測定器に関するものであり、とりわけロジック・ア
ナライザ、タイミング・アナライザ、電圧測定機構及び
導通検出器を含むハンド・ヘルド式測定装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来技術及びその問題点】回路テストは回路開発の重
要な部分である。ディジタル・マルチメータ、オシロス
コープ及びロジック・アナライザを含むテスト機能を実
施するために利用可能な多くの測定器が存在する。製品
開発及び導入サイクルが短くなると、システム設計及び
製造段階においてより早期に障害を発見することが最も
肝要になる。

【０００３】しかし、「社内での」テスト、つまり設計
及び製造段階におけるテストは回路テストの一部分でし
かない。回路テストは、製品が販売され、顧客の家屋内
に設置された後も必要になる。こうした現場状況におい
て、可搬式で、簡単に構成可能なイン・サーキット・テ
スト・システムが必要とされる。一般に、こうした状況
におけるテストには、オシロスコープ、ロジック・アナ
ライザ及び／またはマルチメータが用いられる。これら
の測定器は、研究室または現場に運び込まれ、テスト機
器に取り付けられたワイヤに接続されているテスト・ク
リップを介して回路基板に接続される。このシナリオに
関する問題の１つは、大部分のテスト機器は汎用のテス
トのためにあちこちに持ち運びするにはあまりにも扱い
にくいという点である。

【０００４】ロジック・アナライザは、回路内における
論理変化を検出し記録する高速装置である。これらの装
置は、複数の信号を同時に検査するのに最も有用であ
る。例えば、ロジック・アナライザをシステムのディジ
タル・バスに接続して、バスのアドレス情報を読み取
り、アドレス及びそのアドレスに関連した情報の一方ま
たは両方をディジタル表示することができる。例えば、
マイクロプロセッサを利用するディジタル・システムで
は、システム内の情報の流れを傍受して、ロジック・ア
ナライザによる各種診断システム・テストを行うことが
できる。現在利用可能なロジック・アナライザに関する
問題の１つは、とりわけ、オシロスコープを用いてコー
ド化情報を表示するアナライザの場合、大型で高価であ
るという点である。もう１つの問題は、これらの装置が
極めて精巧なものであり、その結果、単純な回路テスト
に用いるにはあまりに複雑で高価であるという点であ
る。

【０００６】

【概要】本発明の一実施例によれば、ロジック・アナラ
イザ、タイミング・アナライザ、電圧計及び導通検出器
を組み合わせて、ファイン・ピッチのディジタル回路構
成の障害追求を行うハンド・ヘルド式測定装置が得られ
る。この装置は、エンド・ユーザに対して、高状態と低
状態について異なるビープ音を用いた音響によるデータ
提供、並びにグラフィック・タイミング・ディスプレイ
及び明滅ＬＥＤを用いた視覚によるデータ提供を行う。
ディスプレイ機構には、アナログ・フォーマットとディ
ジタル・フォーマットの両方で複数の測定結果が同時に
表示される。３つの独立した入力チャネルが設けられて
おり、同時に組み合わせてトリガされる。

【０００７】

【実施例】図１は、システム全体のブロック図を示す。
プロセッサ１１０はシステム・バス１０５に接続されて
いる。好適な実施例では、プロセッサはIntel Corporat
ionから入手可能な80L188EB中央演算処理装置である。
システム・バス１０５は、プロセッサ１１０、メモリ１
２０、入力／出力インターフェイス装置１３０及び測定
ハードウェア１４０間の通信を容易にする。メモリ１２
０は、本発明のソフトウェア及び本発明によって収集さ
れまた生成された全てのデータを記憶することができ
る。

【０００８】メモリ内の領域１２５は、更に詳細に後述
する本発明の方法の記憶のためにとっておかれる。入力
／出力インターフェイス装置１３０は、バス１０５とデ
ィスプレイ機構１３２及びキーボード１３４の間のデー
タ通信を制御する。

【０００９】図２は、測定ハードウェアのブロック図を
示す。本実施例には、論理プローブ２１０、タイミング
・アナライザ２２０、電圧計２３０及び導通検出器２４
０が含まれている。測定ハードウェアは、全て単一プロ
ーブ・ポート・チャネル（チャネル１）から利用でき
る。エンド・ユーザは、チャネル１から、被試験装置の
特定のポイントにおける論理信号、並びに両方とも絶え
ず更新される電圧及び周波数を捕捉し検査できる。表示
されるタイミング図は、チャネル１に関する収集データ
を高（論理１）、低（論理０）、またはトライステート
として示す。本発明の特徴は、システム１００によっ
て、グラフィック・フォーマットと数値フォーマットの
両方で、複数の測定結果の同時捕捉及び表示が行われる
という点にある。エンド・ユーザが複数の回路セクショ
ンを同時に捕捉し検査することができるように、追加の
プローブ・ポートも設けられる。

【００１０】図３は、本発明によるソフトウェア・アプ
リケーションのブロック図を示す。本実施例には、調査
アプリケーション３１０、解析アプリケーション３２
０、比較アプリケーション３３０及び導通アプリケーシ
ョン３４０が含まれている。エンド・ユーザは、調査ア
プリケーション３１０を用いて、被試験回路の任意の単
一の地点を捕捉して、検査することができる。エンド・
ユーザは、解析アプリケーション３２０を用いて、３つ
までのプローブ・ポート・チャネルを利用して、同じ回
路から複数信号を捕捉し、検査することができる。更
に、３つのチャネルに対して、複雑なトリガ組み合わせ
を同時に設定することができる。エンド・ユーザは、比
較アプリケーション３３０を用いて、波形を既知の「良
好な」波形と比較することができる。ディスプレイ機構
１３２が、基準波形、比較される波形及び両波形間の差
異を示す。エンド・ユーザは、導通アプリケーション３
４０を用いて、被試験回路がオープンになっていたりシ
ョートしていたりするかを試験し、また抵抗を測定する
ことができる。

【００１１】図４は、本発明によるハンド・ヘルド式測
定装置の実施例の１つを示す。ディスプレイ１３２はＬ
ＣＤである。３つの押しボタン４１０、４２０及び４３
０によって、比較機能が提供される。領域４５０は、例
えばスクロール・ボタン（図示せず）、ワン・タッチ・
ヘルプ・ボタン及びセーブ・ボタンによって走査能力を
提供する。ＬＥＤ４６０、４６２及び４７０は、エンド
・ユーザに視覚フィードバックを与える。チャネル１に
おける電圧は、ＬＥＤ４６０がオンの場合はしきい値よ
り高く、ＬＥＤ４６２がオンの場合はしきい値より低
く、ＬＥＤ４６０と４６２が両方ともオフの場合は高し
きい値と低しきい値の間である。ＬＥＤ４７０は、チャ
ネル１がオープンになったことがわかったことを表示す
る。

【００１２】図５は、本発明によるＬＣＤのスクリーン
・レイアウトを示す。好適な一実施例は、ＬＣＤ１３２
は、１３１×６４ピクセルのディスプレイである。本発
明を逸脱することなく、例えば２４０×１６０といった
異なるピクセル数のディスプレイを利用することもでき
る。ＬＣＤコントローラ（図示せず）は２５６ビットの
列データをシフトし、一方、行は８０または１６０のマ
ルチプレックスされた行になるようにプログラムするこ
とができる。水平スクロール・トレース・ウインドウ５
１０がＬＣＤ４０１の右上のコーナに配置され、一方、
固定された（すなわち、スクロールしない）ステータス
・ウインドウ５２０がトレース・ウインドウ５１０の下
及び左に配置されている。もちろん、トレース・ウイン
ドウ５１０は、本発明の範囲を逸脱することなく、ＬＣ
Ｄ１３２の左下コーナあるいは他のどこかに配置するこ
とができる。

【００１３】２つのレジスタが、ＬＣＤ４０１の左上の
コーナの（０，０）からオフセットしたトレース・ウイ
ンドウ５１０の（ｘ，ｙ）座標を指定する。ＬＣＤコン
トローラは、ステータス及びトレース・ビットマップに
関する開始アドレスがプログラムされている。ＳＲＡＭ
１０１２はそれぞれ６４Ｋ×８ビットのサイズの４つの
等サイズ領域に分割される。好適な実施例ではビットマ
ップはこれらのバンク境界を超えることはできない。

【００１４】図６ａ及び図６ｂは、調査アプリケーショ
ンの典型的なスクリーン表示を示す。調査アプリケーシ
ョンによって、エンド・ユーザは、チャネル１のプロー
ブ先端における電圧６０４、周波数６０２及び波形６２
６を見ることができる。波形の捕捉及び表示は１回だけ
行うようにしてよい（これは、「シングル・ショット」
操作として知られる）。本発明の別の実施例は、波形が
連続して捕捉され表示されることを考えている。

【００１５】さて、図６ａを参照すると、表示される電
圧６０４はチャネル１のプローブ先端における電圧を表
している（すなわち、表示波形の平均ではない）。好適
な実施例では、電圧測定値の更新は毎秒２０回行われ
る。本発明の範囲を逸脱することなく他の更新レートを
利用することもできる。測定電圧は−３５．００Ｖ〜＋
３５．００Ｖの範囲内である。この範囲外の電圧は「＜
−３５Ｖ」または「＞３５Ｖ」として表示される。プロ
ーブ先端が回路に接触していない場合、「ＯＰＥＮ」と
いうメッセージが表示される点に留意されたい。

【００１６】本発明の特徴は、電圧差測定（△Ｖ）を行
うことができることである。ここで図６ｂを参照する
と、△Ｖ６５０は、基準電圧とチャネル１のプローブ
先端電圧との差を示す。△Ｖ機能キーがこの手続を補助
する。△Ｖ機能キーを押すと、プローブ先端における現
在の電圧が捕捉され、基準電圧として記憶される。その
後、電圧フィールドが△Ｖの表示を開始する。実際の電
圧も表示される（項目６５２）。△Ｖを付勢した後は、
△Ｖ機能キーを再度押すかあるいは装置をオフにするこ
とによって、この機能をオフにすることができる。

【００１７】周波数測定も、ハンド・ヘルド式測定装置
によって調査アプリケーション内で行うことができる。
表示される周波数６０２は、チャネル１のプローブ先端
における信号の周波数である（すなわち、必ずしも表示
される波形の周波数ではない）。好適な一実施例では、
周波数測定値の更新は毎秒２回行われる。周波数は、タ
イミング・アナライザで立ち下がりエッジをカウントす
ることによって測定される。本発明の範囲を逸脱するこ
となく、立ち上がりエッジをカウントするといった、周
波数を測定する他の方法を利用することもできる。

【００１８】図７は、解析アプリケーションの典型的な
スクリーン表示を示す。解析アプリケーションによっ
て、３つまでの波形７１０、７２０、７３０を同時に捕
捉し、見ることができる。３つのチャネル全てについ
て、トリガ条件７１２、７２２、７３２を設定すること
ができる。エンド・ユーザは、まず、トリガ位置を選択
することができる。ＰＯＳＮメニュー・キーを押すと、
以下の３つのトリガ位置の選択（項目７４０）が表示さ
れる：（１）「Ｔ．．」［トリガ・ポイントに後続する波形領
域にフォーカスを当てる左トリガ位置］；（２）「．Ｔ．」［トリガ・ポイントあたりの波形領域
にフォーカスを当てる中心トリガ位置］；及び（３）「．．Ｔ」［トリガ・ポイントに先行する波形領
域にフォーカスを当てる右トリガ位置］。

【００１９】次に、エンド・ユーザは、ＥＤＧＥまたは
ＬＥＶＥＬを選択して、トリガ・タイプの選択を行うこ
とができる。ＥＤＧＥトリガ・タイプは、立ち上がりエ
ッジ・トリガ、立ち下がりエッジ・トリガ、あるいは立
ち上がり立ち下がり両エッジ・トリガとすることができ
る。ＬＥＶＥＬトリガ・タイプは、高レベル・トリガ、
低レベル・トリガ、またはドント・ケア・トリガとする
ことができる。波形の捕捉が開始されると、トリガ条件
がチェックされる。トリガ条件が満たされなければトリ
ガ・タイプが明滅し、メッセージが表示される。実施例
の１つではこのメッセージは「ＷＡＴＩＮＧＦＯＲＴ
ＲＩＧＧＥＲ」であるが、本発明の範囲を逸脱すること
なく、他のメッセージを利用することもできる。サンプ
ル周期に関係なく、トリガ条件は１０ナノ秒毎にチェッ
クされる。

【００２０】３つの波形の表示は、目盛り当たりの時間
が同じになっている。オートスケール・ボタンによっ
て、目盛り当たりの時間とサンプル周期が自動的に決定
され、波形が捕捉される。最速信号のチャネルに基づい
て目盛り当たりの時間が設定される。ディスプレイに５
〜１２の遷移が表示されるように、時間基準が設定され
る。好適な実施例では、サンプル周期は１０ナノ秒〜１
００ミリ秒の範囲である。ズーム・イン及びズーム・ア
ウト・ボタンによって、それぞれより短い目盛り当たり
の時間／より速いサンプル周期及びより長い目盛り当た
りの時間／より遅いサンプル周期が設定される。

【００２１】図８は、比較アプリケーションの典型的な
スクリーン表示を示す。比較アプリケーションによっ
て、既知の良好な波形つまり基準波形８１０と別の波形
８２０の比較を行うことができる。この機能は、例えば
複数の回路基板を立ち上げたが第１の回路基板は動作し
ており第２の基板は動作しないという場合に役立つ。波
形表示領域のセクション８３０は、基準波形８１０と比
較波形８２０の相違を示す。相違は、その相違が生じた
位置の下方に垂直線で表示される。一連の隣接する相違
が生じた場合、長方形（または隣接する複数の垂直線）
が表示される。

【００２２】図９は、導通アプリケーションの典型的な
スクリーン表示を示す。導通アプリケーションによっ
て、回路のショート及びオープンをテストすることがで
きる。このシステムは、まず抵抗しきい値をチェック
し、ビープ音発生器（図示せず）及び導通ＬＥＤ（図４
の項目４７０参照）を利用して、導通状態をゴー／ノー
・ゴーで表示する。抵抗はチャネル１のプローブと接地
リードの間で測定され、数値９１２で表示されるか、棒
グラフ９１４で表示される。好適な実施例では、導通ビ
ープ音は、回路抵抗が８０Ωのしきい値を超えているか
それとも下回っているかを示す。

【００２３】図１０は、本発明の一実施例のブロック図
を示す。ＣＰＵ１１０は第１のＡＳＩＣ１０１０に接続
されている。ＥＰＲＯＭ１００２、ＥＥＰＲＯＭ１００
４及び入力／出力インターフェイス１００６もＣＰＵ１
００１に接続されている。第２のＡＳＩＣ１０２０はＣ
ＰＵ１００１に接続され、ＣＰＵ１１０と信号調整ブロ
ック１０３０及び電圧計１０４０の間に配置されてい
る。第１のＡＳＩＣ１０１０には、ＳＲＡＭ１０１２、
赤外線シリアルポート１０１４及び聴覚ブロック１０１
６が接続されている。キーボード４５０及びＬＣＤ１３
２は第１のＡＳＩＣ１０１０に接続されている。

【００２４】第１のＡＳＩＣ１０１０の主な機能は、Ｃ
ＰＵ１１０とＬＣＤ４０１とのインターフェイスのため
にクロック、データ及びアドレス制御信号を発生するこ
とである。基本的に、第１のＡＳＩＣ１０１０は、ＣＰ
Ｕ１１０からの表示データを使って必要なクロックを発
生し、行及び列データ信号を使ってＬＣＤ４０１を駆動
する。第１のＡＳＩＣ１０１０は、他のＩ／Ｏ機能のた
めのグルー論理収集ポイント(glue logic collection p
oint)の働きもし、ＣＰＵ１１０とＳＲＡＭ１０１２と
のインターフェイスをとる。ＡＳＩＣ１０１０は、ユー
ザ・キーボード４５０のバッファリング及びデコードも
行い、音響及び視覚アナンシエータ１０１６を駆動し、
赤外線シリアルポート１０１４を駆動する。

【００２５】以下に本発明の実施態様の例を列挙する。

【００２６】〔実施態様１〕ロジック・アナライザ（２
１０）と、タイミング・アナライザ（２２０）と、電圧
計（２３０）と、導通検出器（２４０）を含むハンド・
ヘルド式測定装置。

【００２７】〔実施態様２〕アナログ・フォーマットと
ディジタル・フォーマットの両方で複数の測定値（６２
６、６０４、６０２）を同時に表示するディスプレイ機
構（１３２）を設けたことを特徴とする実施態様１に記
載のハンド・ヘルド式測定装置。

【００２８】〔実施態様３〕視覚式論理レベル表示器
（４７０）と音響式論理レベル表示器（９１０）を設け
たことを特徴とする実施態様２に記載のハンド・ヘルド
式測定装置。

【図面の簡単な説明】

【図１】全体システム・ブロック図である。

【図２】測定ハードウェアのブロック図である。

【図３】本発明によるソフトウェア・アプリケーション
のブロック図である。

【図４】本発明によるハンド・ヘルド式測定装置の一実
施例を示す図である。

【図５】本発明によるＬＣＤのスクリーン・レイアウト
を示す図である。

【図６ａ】調査アプリケーションの典型的なスクリーン
表示を示す図である。

【図６ｂ】調査アプリケーションの典型的なスクリーン
表示を示す図である。

【図７】解析アプリケーションの典型的なスクリーン表
示を示す図である。

【図８】比較アプリケーションの典型的なスクリーン表
示を示す図である。

【図９】導通アプリケーションの典型的なスクリーン表
示を示す図である。

【図１０】本システムのブロック図である。

【符号の説明】

１０５：システム・バス１１０：プロセッサ１２０：メモリ１３０：入力／出力インターフェイス装置１３２：ディスプレイ機構１３４：キーボード１４０：測定ハードウェア２１０：論理プローブ２２０：タイミング・アナライザ２３０：電圧計２４０：導通検出器３１０：調査アプリケーション３２０：解析アプリケーション３３０：比較アプリケーション３４０：導通アプリケーション４０１：ＬＣＤ４１０：押しボタン４２０：押しボタン４３０：押しボタン４６０：ＬＥＤ４６２：ＬＥＤ４７０：ＬＥＤ５１０：トレース・ウインドウ６０２：周波数６０４：電圧６２６：波形７１０：波形７１２：トリガ条件７２０：波形７２２：トリガ条件７３０：波形７３２：トリガ条件８１０：基準波形８２０：比較波形９１２：数値９１４：棒グラフ１００１：ＣＰＵ１００２：ＥＰＲＯＭ１００４：ＥＥＰＲＯＭ１０１０：第１のＡＳＩＣ１０１２：ＳＲＡＭ１０１４：赤外線シリアルポート１０１６：聴覚ブロック１０２０：第２のＡＳＩＣ１０３０：信号調整ブロック１０４０：電圧計

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ロジック・アナライザと、タイミング・ア
ナライザと、電圧計と、導通検出器を含むハンド・ヘル
ド式測定装置。