DE112017007828B4 - Signal processing device and test procedure - Google Patents
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Abstract
Signalverarbeitungsvorrichtung (10), umfassend:ein A/D-Umwandlungsmittel (14) zum Umwandeln eines analogen Signals in ein digitales Signal und zum Ausgeben des digitalen Signals;ein Zuführmittel (12), welches ein Speichermittel (11) zum Speichern der Vielzahl von vorbestimmten digitalen Datenelementen und ein Additionsmittel (122) zum Addieren eines Versatzwertes zu einer Vielzahl von vorbestimmten digitalen Datenelementen, die in dem Speichermittel (11) gespeichert sind, umfasst, um eine Vielzahl von Testbitmustern zu erhalten, wobei das Zuführmittel (12) dem A/D-Umwandlungsmittel (14) eine Vielzahl von analogen Testsignalen zuführt, die jeweils dem entsprechenden Testbitmuster, das von dem Additionsmittel (122) erhalten wird, entsprechen;ein Einstellmittel (18) zum Einstellen des Versatzwertes;ein Bestimmungsmittel (15) zum Bestimmen, wenn ein Pegel des analogen Testsignals, das dem A/D-Umwandlungsmittel (14) nach dem Einstellen durch das Einstellmittel (18) zugeführt wird, umschaltet, ob ein Wert eines zu testenden Bits des von dem A/D-Umwandlungsmittel (14) ausgegebenen digitalen Signals nach dem Umschalten des Pegels des analogen Testsignals umschaltet; undein Ausgabemittel (16) zum Ausgeben eines Ergebnisses der Bestimmung durch das Bestimmungsmittel (15),wobei das Einstellmittel (18) den Einstellwert so einstellt, dass eine Differenz zwischen dem Testbitmuster vor der Einstellung des Versatzwerts und dem von dem A/D-Umwandlungsmittel (14) ausgegebenen Digitalsignal klein wird.A signal processing device (10) comprising:an A/D conversion means (14) for converting an analog signal into a digital signal and outputting the digital signal;a supply means (12) comprising a storage means (11) for storing the plurality of predetermined digital data items and an addition means (122) for adding an offset value to a plurality of predetermined digital data items stored in the storage means (11) to obtain a plurality of test bit patterns, the supply means (12) supplying to the A/D conversion means (14) a plurality of analog test signals each corresponding to the corresponding test bit pattern obtained from the addition means (122);an adjustment means (18) for adjusting the offset value;a determination means (15) for determining when a level of the analog test signal supplied to the A/D conversion means (14) after adjustment by the adjustment means (18) switches whether a value of a bit to be tested of the digital signal output from the A/D conversion means (14) switches after switching the level of the analog test signal; andan output means (16) for outputting a result of the determination by the determination means (15),wherein the setting means (18) sets the setting value so that a difference between the test bit pattern before setting the offset value and the digital signal output from the A/D conversion means (14) becomes small.
Description
Technisches GebietTechnical area
Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Signalverarbeitungsvorrichtung und ein Testverfahren.The present disclosure relates to a signal processing apparatus and a testing method.
Stand der TechnikState of the art
Ein System, das sowohl analoge Schaltungen als auch digitale Schaltungen enthält, verwendet Wandler, wie etwa einen A/D-Wandler und einen D/A-Wandler, zur Umwandlung eines analogen Signals in ein digitales Signal und umgekehrt. Ein Ausfall von Wandlern in einem solchen System verhindert, dass das System eine normale Wandlungsverarbeitung eines analogen Signals und eines digitalen Signals erreicht, so dass ein normaler Betrieb des Systems schwierig wird. Daher ist eine genaue Erfassung des Ausfalls des Wandlers wünschenswert.A system including both analog circuits and digital circuits uses converters such as an A/D converter and a D/A converter to convert an analog signal into a digital signal and vice versa. Failure of converters in such a system prevents the system from achieving normal conversion processing of an analog signal and a digital signal, making normal operation of the system difficult. Therefore, accurate detection of the failure of the converter is desirable.
Es werden verschiedene Testmethoden zur Erkennung des Ausfalls des Wandlers vorgeschlagen. Zum Beispiel schlägt die Patentliteratur 1 eine Technik zum Erfassen eines Fehlers vor, indem ein analoges Testsignal in einen A/D-Wandler eingegeben wird und bestimmt wird, ob die von dem A/D-Wandler ausgegebenen Daten innerhalb eines Bereichs vorbestimmter Umwandlungsstandardwerte liegen. Dieses Testverfahren hat jedoch Schwierigkeiten, einen Fehler in einem Fall zu erfassen, in dem niedrigere Datenbits, die von dem A/D-Wandler ausgegeben werden, unverändert auf 1 oder 0 festgelegt sind und die Daten eine geringe Menge an Rauschen enthalten.Various test methods are proposed for detecting the failure of the converter. For example,
Andererseits offenbart die Patentliteratur 2 eine Technik zum Eingeben einer Vielzahl von Referenzspannungen in einen A/D-Wandler und zum Bestimmen, ob ein tatsächlicher Ausgabewert und ein normaler Ausgabewert übereinstimmen. Diese Technik ermöglicht die Erkennung auch eines Fehlers, bei dem bestimmte von dem A/D-Wandler ausgegebene Datenbits auf 0 oder 1 festgelegt sind.On the other hand,
Die Druckschrift D 1 offenbart eine Signalverarbeitungsvorrichtung, bei der eine analoge Spannung erzeugt, diese in ein A/D-Umwandlungsmittel eingegeben und eine Ausgabe des A/D-Umwandlungsmittels detektiert wird.
Die Druckschrift D2 offenbart einen Hochpräzisionstest eines A/D-Umwandlungsmittels im Gebiet der Audio-Anwendungen, bei dem das analoge Eingabesignal so angepasst wird, dass der Test schneller durchgeführt werden kann.Document D2 discloses a high-precision test of an A/D conversion means in the field of audio applications, in which the analog input signal is adapted so that the test can be performed more quickly.
ZitierungslisteCitation list
PatentliteraturPatent literature
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Patentliteratur 1:
JP 2007 - 285 764 A JP 2007 - 285 764 A -
Patentliteratur 2:
JP H08 - 56 160 A JP H08 - 56 160 A -
Druckschrift D 1:
JP H05 - 199 113 A JP H05 - 199 113 A -
Druckschrift D2:
JP 2011 - 127 998 A JP 2011 - 127 998 A
Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention
Technisches ProblemTechnical problem
Wie oben beschrieben, hat die Technik von Patentliteratur 1 Schwierigkeiten, einen Fehler zu erfassen, bei dem bestimmte Bits eines digitalen Datenelements auf 1 oder 0 festgelegt sind.As described above, the technique of
Darüber hinaus erkennt die Technik von Patentliteratur 2 einen Fehler, indem bestimmt wird, ob der tatsächliche Ausgabewert des A/D-Wandlers und der normale Ausgabewert übereinstimmen, und ist somit in der Lage, den Fehler zu erkennen, jedoch nicht in der Lage, einen Fehlertyp zu identifizieren. Wenn beispielsweise ein Fehler auftritt, bei dem bestimmte Datenbits beispielsweise auf 0 oder 1 festgelegt sind, obwohl die Technik die Erkennung des Fehlers ermöglicht, ist eine weitere Analyse der Ausgabewerte erforderlich, um festzustellen, ob der Fehler ein Fehler ist, bei dem bestimmte Datenbits festgelegt sind.In addition, the technique of
Ähnliche Probleme treten beim Testen eines D/A-Wandlers auf.Similar problems occur when testing a D/A converter.
Die vorliegende Offenbarung wird angesichts der vorgenannten Probleme gemacht, und eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung ist es, eine einfache Erkennung eines Fehlers zu ermöglichen, bei dem Werte bestimmter Bits festgelegt sind.The present disclosure is made in view of the above problems, and an object of the present disclosure is to enable easy detection of a fault in which values of certain bits are fixed.
Lösung des Problemsthe solution of the problem
Um die vorgenannten Probleme zu lösen, wird eine Signalverarbeitungsvorrichtung mit den in den unabhängigen Ansprüchen 1, 4, 5 und 7 bis 9 definierten Merkmalen vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausführungsformen der Signalverarbeitungsvorrichtung weisen die in den abhängigen Ansprüchen 2, 3 und 6 definierten Merkmale auf. Ferner wird ein Betriebstestverfahren mit den in den unabhängigen Ansprüchen 10 bis 15 definierten Merkmalen vorgeschlagen. Eine Signalverarbeitungsvorrichtung der vorliegenden Offenbarung umfasst beispielsweise:
- ein A/D-Umwandlungsmittel zum Umwandeln eines analogen Signals in ein digitales Signal und zum Ausgeben des digitalen Signals;
- ein Zuführmittel zum Zuführen eines einem Testbitmuster entsprechenden analogen Testsignals zu dem A/D-Umwandlungsmittel;
- ein Bestimmungsmittel zum Bestimmen, wenn ein Pegel des analogen Testsignals, das dem A/D-Umwandlungsmittel zugeführt wird, umschaltet, ob ein Wert eines zu testenden Bits des von dem A/D-Umwandlungsmittel ausgegebenen digitalen Signals nach dem Umschalten des Pegels des analogen Testsignals umschaltet; und
- ein Ausgabemittel zum Ausgeben eines Ergebnisses der Bestimmung durch das Bestimmungsmittel.
- an A/D conversion means for converting an analog signal into a digital signal and outputting the digital signal;
- supplying means for supplying an analog test signal corresponding to a test bit pattern to the A/D conversion means;
- determining means for determining, when a level of the analog test signal supplied to the A/D conversion means switches, whether a value of a bit to be tested of the digital signal output from the A/D conversion means switches after the level of the analog test signal switches; and
- an output means for outputting a result of the determination by the determining means.
Vorteilhafte Wirkungen der ErfindungAdvantageous effects of the invention
Gemäß der vorliegenden Offenbarung wird eine Bestimmung getroffen, ob ein Wert eines zu testenden Bits des digitalen Signals, das durch Umwandlung eines analogen Testsignals erhalten und von dem A/D-Umwandlungsmittel ausgegeben wird, nach dem Pegel des analogen Testsignals umschaltet. Diese Konfiguration ermöglicht das Erfassen des Auftretens eines Fehlers, bei dem ein Wert eines Bits festgelegt ist, basierend auf einem Ausgabewert von dem A/D-Umwandlungsmittel, ohne einen Eingabewert und den Ausgabewert von dem A/D-Umwandlungsmittel zu vergleichen, wodurch es eine einfache Erkennung eines Fehlers, bei dem ein Wert eines Bits festgelegt ist, ermöglicht wird.According to the present disclosure, a determination is made as to whether a value of a bit to be tested of the digital signal obtained by converting an analog test signal and output from the A/D conversion means switches according to the level of the analog test signal. This configuration enables detection of occurrence of an error in which a value of a bit is fixed based on an output value from the A/D conversion means without comparing an input value and the output value from the A/D conversion means, thereby enabling easy detection of an error in which a value of a bit is fixed.
Kurzbeschreibung der ZeichnungenShort description of the drawings
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1 ist ein Blockdiagramm einer Signalverarbeitungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Offenbarung;1 is a block diagram of a signal processing apparatus according toEmbodiment 1 of the present disclosure; -
2 ist ein Diagramm, das ein Beispiel einer Mustertabelle zeigt, die in einem Speicher von1 gespeichert ist.2 is a diagram showing an example of a pattern table stored in a memory of1 is stored. -
3 ist ein Flussdiagramm einer Testverarbeitung, die von der Signalverarbeitungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 1 durchgeführt wird;3 is a flowchart of test processing performed by the signal processing apparatus according toEmbodiment 1; -
4A zeigt das Flag und eine Änderung der Werte in dem Flag unmittelbar nach der Initialisierung;4A shows the flag and a change of the values in the flag immediately after initialization; -
4B zeigt das Flag und eine Änderung der Werte in dem Flag, in dem alle Bitwerte von Daten, die von einem A/D-Wandler ausgegeben werden, umgeschaltet werden;4B shows the flag and a change of values in the flag in which all bit values of data output from an A/D converter are switched; -
4C zeigt das Flag und eine Änderung der Werte in dem Flag, in dem das niedrigstwertige Datenbit, das von dem A/D-Wandler ausgegeben wird, auf Null festgelegt ist;4C shows the flag and a change of values in the flag in which the least significant data bit output by the A/D converter is set to zero; -
4D zeigt das Flag und eine Änderung der Werte in dem Flag, in dem das niedrigstwertige Bit auf 1 festgelegt ist;4D shows the flag and a change of values in the flag in which the least significant bit is set to 1; -
5A ist ein erstes Diagramm, das ein anderes Beispiel der Mustertabelle gemäß Ausführungsform 1 zeigt;5A is a first diagram showing another example of the pattern table according toEmbodiment 1; -
5B ist ein zweites Diagramm, das noch ein anderes Beispiel der Mustertabelle gemäß Ausführungsform 1 zeigt;5B is a second diagram showing still another example of the pattern table according toEmbodiment 1; -
5C ist ein drittes Diagramm, das noch ein anderes Beispiel der Mustertabelle gemäß Ausführungsform 1 zeigt;5C is a third diagram showing still another example of the pattern table according toEmbodiment 1; -
6 ist ein Blockdiagramm einer Signalverarbeitungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Offenbarung;6 is a block diagram of a signal processing apparatus according toEmbodiment 2 of the present disclosure; -
7 ist ein Flussdiagramm einer Testverarbeitung, die von der Signalverarbeitungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 2 durchgeführt wird;7 is a flowchart of test processing performed by the signal processing apparatus according toEmbodiment 2; -
8 ist ein Blockdiagramm einer Signalverarbeitungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 3 der vorliegenden Offenbarung;8th is a block diagram of a signal processing apparatus according toEmbodiment 3 of the present disclosure; -
9 ist ein Flussdiagramm einer Testverarbeitung, die von der Signalverarbeitungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 3 durchgeführt wird;9 is a flowchart of test processing performed by the signal processing apparatus according toEmbodiment 3; -
10 ist ein Blockdiagramm einer Signalverarbeitungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 4 der vorliegenden Offenbarung;10 is a block diagram of a signal processing apparatus according toEmbodiment 4 of the present disclosure; -
11 ist ein Flussdiagramm einer Betriebstestverarbeitung, die von der Signalverarbeitungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 4 durchgeführt wird;11 is a flowchart of operation test processing performed by the signal processing apparatus according toEmbodiment 4; -
12 ist ein Flussdiagramm einer Testverarbeitung, die von einer Signalverarbeitungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 5 der vorliegenden Offenbarung durchgeführt wird;12 is a flowchart of test processing performed by a signal processing apparatus according toEmbodiment 5 of the present disclosure; -
13 ist ein Blockdiagramm einer Signalverarbeitungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 6 der vorliegenden Offenbarung;13 is a block diagram of a signal processing apparatus according toEmbodiment 6 of the present disclosure; -
14 ist ein Diagramm, das ein Beispiel einer Mustertabelle gemäß Ausführungsform 7 der vorliegenden Offenbarung zeigt;14 is a diagram showing an example of a pattern table according toEmbodiment 7 of the present disclosure; -
15 ist ein Flussdiagramm einer Testverarbeitung, die von einer Signalverarbeitungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 7 durchgeführt wird;15 is a flowchart of test processing performed by a signal processing apparatus according toEmbodiment 7; -
16 ist ein Blockdiagramm einer Signalverarbeitungsvorrichtung gemäß Ausführungsform 8 der vorliegenden Offenbarung;16 is a block diagram of a signal processing apparatus according toEmbodiment 8 of the present disclosure; -
17 ist ein Blockdiagramm einer Signalverarbeitungsvorrichtung gemäß Modifikation 1 der vorliegenden Offenbarung; und17 is a block diagram of a signal processing apparatus according toModification 1 of the present disclosure; and -
18 ist ein Blockdiagramm einer Signalverarbeitungsvorrichtung gemäß Modifikation 2 der vorliegenden Offenbarung.18 is a block diagram of a signal processing apparatus according toModification 2 of the present disclosure.
Beschreibung von AusführungsformenDescription of embodiments
Nachfolgend werden Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ausführlich beschrieben.Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described in detail with reference to the drawings.
Ausführungsform 1
Eine Signalverarbeitungsvorrichtung 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform weist eine A/D-Umwandlungsfunktion zum Umwandeln eines analogen Signals in ein digitales Signal und zum Ausgeben des digitalen Signals durch einen A/D-Wandler, und eine Testfunktion zum Durchführen eines Betriebstests eines A/D-Wandlers durch Zuführen von Testsignalen an den A/D-Wandler und Überwachen von Änderungen in einem Wert jedes von dem A/D-Wandler ausgegebenen Datenbits.A
Nachfolgend wird ein Betrieb des A/D-Wandlers zum Umwandeln eines analogen Eingangssignals in ein digitales Signal und zum Ausgeben des digitalen Signals als ein normaler Betrieb bezeichnet, und ein Betrieb zum Testen des A/D-Wandlers wird als ein Testbetrieb bezeichnet. In der folgenden Beschreibung kann das Signal entweder ein Spannungssignal oder ein Stromsignal sein.Hereinafter, an operation of the A/D converter to convert an analog input signal into a digital signal and output the digital signal is referred to as a normal operation, and an operation to test the A/D converter is referred to as a test operation. In the following description, the signal may be either a voltage signal or a current signal.
Wie in
Der Eingangsanschluss 101 ist ein Anschluss zum Eingeben eines analogen Signals von außen, das von der Signalverarbeitungsvorrichtung 10 in ein digitales Signal umgewandelt werden soll. Ein Temperatursensor, ein Beleuchtungsstärkensensor, ein Geschwindigkeitssensor und andere Sensoren oder ein Gerät, das beispielsweise ein analoges Signal ausgibt, sind an den Eingangsanschluss 101 angeschlossen. Eine Gleichspannung, die in einen Bereich von -10 V bis +10 V fällt oder ein Gleichstrom, der beispielsweise in einen Bereich von 0 mA bis 20 mA fällt, wird in den Eingangsanschluss 101 eingegeben.The
Der Ausgangsanschluss 102 ist ein Anschluss zum Ausgeben von Werten von Bits des digitalen Signals, die von der Signalverarbeitungsvorrichtung 10 parallel konvertiert werden. Eine Vorrichtung, die von der Signalverarbeitungsvorrichtung 10 ausgegebene Signale verwendet, ist mit dem Ausgangsanschluss 102 verbunden. Der Ausgangsanschluss 102 gibt beispielsweise ein 16-Bit-Digitalsignal aus, das eine ganze Zahl im Bereich von -32.768 bis +32.767 angibt, oder ein 15-Bit-Digitalsignal aus, das eine ganze Zahl im Bereich von 0 bis 32.767 angibt.The
Der Speicher 11 enthält einen nichtflüchtigen Speicher wie einen elektrisch löschbaren programmierbaren Nur-Lese-Speicher (EEPROM) und einen Flash-Speicher. Der Speicher 11 speichert verschiedene Daten, die von der Signalverarbeitungsvorrichtung 10 verwendet werden. Die Daten enthalten eine Mustertabelle 111, die zum Erzeugen eines analogen Testsignals zum Testen des A/D-Wandlers 14 verwendet wird. Obwohl die vorliegende Offenbarung nicht eingeschränkt wird, fungiert der Speicher 11 als Speichermittel in den Ansprüchen.The
Die Mustertabelle 111 ist eine Liste, die zwei vorbestimmte Testbitmuster enthält. Jedes der Testbitmuster wird verwendet, um zu bestimmen, ob sich Werte von Bits des von dem A/D-Wandler 14 ausgegebenen digitalen Signals ändern, ohne festgesetzt zu sein. Wie in dem Beispiel von
Beim Durchführen des Testbetriebs, erzeugt der Testsignalzuführer 12 analoge Testsignale, die den Testbitmustern entsprechen, und liefert die analogen Testsignale über den Selektor 13 an den A/D-Wandler. Obwohl dies die vorliegende Offenbarung nicht einschränkt, fungiert der Testsignalzuführer 12 als Zuführmittel in den Ansprüchen.When performing the test operation, the
Insbesondere enthält der Testsignalzuführer 12 ein Testsignalerzeugungsmodul 121. Das Testsignalerzeugungsmodul 121 enthält eine D/A-Wandlerschaltung zum Erzeugen von analogen Testsignalen aus den Testbitmustern der Mustertabelle 111. Das Testsignalerzeugungsmodul 121 hat Umwandlungseigenschaften, die eine Umwandlung ermöglichen, die einer Umwandlung entgegengesetzt ist, die durch Umwandlungseigenschaften des A/D-Wandlers 14 erreicht wird. Derartige Umwandlungseigenschaften ermöglichen es dem Testsignalerzeugungsmodul 121, ein analoges Testsignal mit einem Signalpegel zu erzeugen, der den A/D-Wandler 14 veranlasst, digitale Signale auszugeben, die den aus dem Speicher 11 gelesenen Testbitmustern entsprechen. Der Testsignalzuführer 12 liest aus der Mustertabelle 111 die Testbitmuster nacheinander, um die analogen Testsignale zu erzeugen. Auf diese Weise ändert der Testsignalzuführer 12 einen Signalpegel des analogen Testsignals, wodurch ein Wert jedes Bits des von dem A/D-Wandler 14 ausgegebenen digitalen Signals umgeschaltet wird. Der Testsignalzuführer 12 gibt das erzeugte analoge Testsignal an den Selektor 13 aus.In particular, the
Während des normalen Betriebs wählt der Selektor 13 ein zu wandelndes Analogsignal, das von außen über den Eingangsanschluss 101 zugeführt wird, aus und liefert das Analogsignal an den A/D-Wandler 14. Bei der Durchführung des Testvorgangs wählt der Selektor 13 das vom Testsignalanbieter 12 gelieferte analoge Testsignal aus und führt das analoge Signal dem A/D-Wandler 14 zu. In der folgenden Beschreibung wird, zur eindeutigen Unterscheidung von dem analogen Testsignal das dem Eingangsanschluss 101 zugeführte analoge Signal auch als Nicht-Testsignal ausgedrückt.During normal operation, the
Der A/D-Wandler 14 dient als A/D-Wandlerschaltung. Der A/D-Wandler 14 diskretisiert und quantisiert ein zugeführtes analoges Signal mit einer vorbestimmten Abtastperiode und Auflösung, wandelt das diskretisierte und quantisierte analoge Signal in ein digitales Signal um und gibt das digitale Signal an den Ausgangsanschluss 102 und den Bestimmer 15 aus. Während des normalen Betriebs wandelt der A/D-Wandler 14 ein Nicht-Testsignal, das vom Selektor 13 geliefert wird, d. h. ein zu wandelndes analoges Signal, das von außen über den Eingangsanschluss 101 geliefert wird, in ein digitales Signal um und gibt das digitale Signal aus. Bei der Durchführung des Testbetriebs wandelt der A/D-Wandler 14 das von dem Selektor 13 gelieferte analoge Testsignal in ein digitales Signal um und gibt das digitale Signal aus. Das von dem A/D-Wandler 14 bei der Durchführung des Testbetriebs ausgegebene digitale Signal muss, vorausgesetzt, der A/D-Wandler 14 arbeitet normal, einen Wert aufweisen, der dem Wert des Testbitmusters entspricht, von dem das zugeführte analoge Testsignal, erzeugt vom Testsignalzuführer 12, stammt. Obwohl dies die vorliegende Offenbarung nicht einschränkt, fungiert der A/D-Wandler 14 in den Ansprüchen als das A/D-Wandlungsmittel.The A/
Der Bestimmer 15 enthält eine Mikroprozessoreinheit (MPU). Der Bestimmer 15 bestimmt, ob Werte von Bits, die in dem digitalen Signal enthalten sind, das durch Umwandlung des analogen Testsignals erhalten und von dem A/D-Wandler 14 ausgegeben werden, umschalten, wenn ein Pegel des analogen Testsignals umschaltet. Um zu bestimmen, ob ein Fehler auftritt, bei dem ein Wert eines Bits feststeht, bestimmt der Bestimmer 15 für jedes Bit einer Vielzahl von zu testenden Bits des digitalen Datenelements, ob ein Wert des Bits vor oder nach dem Umschalten des Pegels des analogen Testsignals verschieden ist. Der Pegel des analogen Testsignals entspricht den Testbitmustern, und somit bestimmt der Bestimmer 15, ob ein Bitwert des digitalen Signals umschaltet, wenn das dem analogen Testsignal entsprechende Testbitmuster umschaltet. Ein Verfahren zum Durchführen der Bestimmung wird nachstehend beschrieben. Um die Bestimmung durchzuführen, ist der Bestimmer 15 mit einem Flag versehen, das Daten enthält, die zeigen, ob der Wert jedes in dem digitalen Signal enthaltenen Bits umgeschaltet wurde. Das Flag wird unten detailliert beschrieben. Obwohl dies die vorliegende Offenbarung nicht einschränkt, fungiert der Bestimmer 15 als Bestimmungsmittel in den Ansprüchen.The
Die Ausgabeeinrichtung 16 umfasst beispielsweise einen Netzwerkschnittstellen-Controller (Network Interface Controller, NIC), der die Kommunikation mit externen Geräten über ein Netzwerk ermöglicht, und eine Leuchtdiode (LED) oder einen Summer. Die Ausgabeeinrichtung 16 gibt ein Ergebnis der Bestimmung durch die Bestimmungseinrichtung 15 aus. Insbesondere wenn die Bestimmungseinrichtung 15 bestimmt, dass ein Fehler auftritt, bei dem ein Wert eines Bits festgelegt ist, gibt die Ausgabeeinrichtung 16 Informationen aus, die einen Fehler des A/D-Wandlers 14 angeben. Diese Informationen können Daten sein, die Details des Fehlers anzeigen, und können als Leuchten der LED oder als Warnton des Summers ausgegeben werden. Obwohl dies die vorliegende Offenbarung nicht einschränkt, fungiert die Ausgabeeinrichtung 16 als die Ausgabeeinrichtung in den Ansprüchen.The
Die Steuerung 17 enthält eine MPU, einen Nur-Lese-Speicher (ROM) und einen Direktzugriffsspeicher (RAM). Die Steuerung 17 steuert zentral durch ihre MPU jede Komponente der Signalverarbeitungsvorrichtung 10, wobei sie den RAM als Arbeitsbereich verwendet, um ein in dem ROM oder dem Speicher 11 gespeichertes Programm auszuführen. Die Steuerung 17 kann auch als die Bestimmungseinrichtung 15 und die Ausgabeeinrichtung 16 dienen.The
Als nächstes wird die von der Signalverarbeitungsvorrichtung 10 ausgeführte Verarbeitung unter Bezugnahme auf die
Dies ermöglicht es der Signalverarbeitungsvorrichtung 10, einen normalen Umwandlungsvorgang zum Umwandeln des dem Eingangsanschluss 101 zugeführten analogen Signals in ein digitales Signal durch den A/D-Wandler 14 und ein Ausgeben des digitalen Signals von dem Ausgangsanschluss 102 durchzuführen.This enables the
Andererseits führt die Steuerung 17 zum Testen eines Betriebs des A/D-Wandlers 14 eine in
Obwohl alle folgenden Betriebe unter der Steuerung der Steuerung 17 ausgeführt werden sollen, wird diese Steuerung nicht jedes Mal erwähnt, um das Verständnis zu erleichtern. Bei der Testverarbeitung wählt die Signalverarbeitungsvorrichtung 10 das analoge Testsignal als ein in den A/D-Wandler 14 einzugebendes Signal aus (Schritt S1). Insbesondere wird der Selektor 13 veranlasst, das von dem Testsignalzuführer 12 ausgegebene analoge Testsignal auszuwählen.Although all the following operations are to be carried out under the control of the
Als nächstes initialisiert die Signalverarbeitungsvorrichtung 10 das mit dem Bestimmer 15 ausgestattete Flag (Schritt S2). Das Flag sind Daten, die anzeigen, ob ein Wert jedes Bits, das in dem von dem A/D-Wandler 14 ausgegebenen digitalen Signal enthalten ist, umgeschaltet hat. Ein Flag gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist als Hardware ausgebildet, indem zwei Latch-Arrays enthalten sind. Das Verfahren zum Erhalten des Flags ist nicht auf dieses Verfahren beschränkt, und das Flag kann durch Software als Flag-Feld erhalten werden.Next, the
Ein Flag-Initialisierungsprozess umfasst das Zuweisen eines Werts von „FFFFh“ zu einem ersten Latch und eines Werts von „0000h“ zu einem zweiten Latch.
Als nächstes wählt die Signalverarbeitungsvorrichtung 10 ein erstes Testbitmuster der Mustertabelle 111 aus (Schritt S3). Insbesondere liest der Testsignalzuführer 12 aus dem Speicher 11 ein erstes in der Mustertabelle 111 enthaltenes Testbitmuster. Der Testsignalzuführer 12 liest beispielsweise ein Testbitmuster von „11 ... 11“ aus der Mustertabelle 111 in
Als nächstes erzeugt die Signalverarbeitungsvorrichtung 10 ein analoges Testsignal mit einem Pegel, der dem ausgewählten Testbitmuster entspricht, und liefert das analoge Testsignal an den A/D-Wandler 14 (Schritt S4). Insbesondere erzeugt das Testsignalerzeugungsmodul 121 des Testsignalzuführers 12 durch Ausführen einer D/A-Wandlung ein analoges Signal, das den A/D-Wandler 14 veranlasst, ein digitales Signal auszugeben, das gleich dem ausgewählten Testbitmuster ist. Beispielsweise erzeugt das Testsignalerzeugungsmodul 121 in Schritt S4, der den Schritt S3 folgt, in dem das erste Testbitmuster von
Als nächstes aktualisiert die Signalverarbeitungsvorrichtung 10 das Flag gemäß einem Bitwert des von dem A/D-Wandler 14 ausgegebenen digitalen Signals (Schritt S5). Insbesondere aktualisiert der Bestimmer 15 einen Wert des ersten Latch-Arrays unter Verwendung eines Ergebnisses einer UND-Verknüpfung zwischen einem Ausgabewert von dem A/D-Wandler 14 und dem Wert des ersten Latch-Arrays und aktualisiert einen Wert des zweiten Latch-Arrays unter Verwendung eines Ergebnises einer ODER-Verknüpfung zwischen dem Ausgangswert des A/D-Wandlers 14 und dem Wert des zweiten Latch-Arrays. Wenn beispielsweise ein analoges Testsignal mit einem Pegel entsprechend dem ersten Testbitmuster von
Als nächstes bestimmt die Signalverarbeitungsvorrichtung 10, ob das aktuell ausgewählte Testbitmuster das letzte Testbitmuster ist (Schritt S6). Insbesondere bestimmt der Bestimmer 15, ob ein Testbitmuster, dem die letzte Nummer in der Mustertabelle 111 zugewiesen ist, ausgewählt ist.Next, the
Bei Feststellung, dass das aktuell ausgewählte Testbitmuster nicht das letzte Bitmuster ist (Nein in Schritt S6), wählt die Signalverarbeitungsvorrichtung 10 das nächste Testbitmuster aus (Schritt S7). Insbesondere liest der Testsignalzuführer 12 ein Testbitmuster, dem die nächste Nummer zugewiesen ist, aus der Mustertabelle 111 des Speichers 11. Beispielsweise liest der Testsignalzuführer 12 ein Testbitmuster von „00... 00“ als ein zweites Bitmuster nach dem Lesen des in
Nach dem Schritt S7 wiederholt die Signalverarbeitungseinrichtung 10 die Vorgänge in und nach dem Schritt S4. Diese Wiederholung ermöglicht die nachfolgende Erzeugung von analogen Testsignalen, die jeweils einem der in der Mustertabelle 111 enthaltenen Testbitmuster entsprechen, wodurch die Aktualisierung des Flags bei jeder Änderung des Pegels des analogen Testsignals ermöglicht wird. Wenn beispielsweise ein analoges Testsignal mit einem Pegel entsprechend dem zweiten Testbitmuster von
Wenn beispielsweise der A/D-Wandler 14 abnormal arbeitet und bewirkt, dass ein Wert des niedrigstwertigen Bits (LSB) der vom A/D-Wandler 14 ausgegebenen Daten auf Null festgelegt wird, wird der Wert des ersten Latch-Arrays als Ergebnis der UND-Verknüpfung auf „0000h“ aktualisiert und der Wert des zweiten Latch-Arrays wird als Ergebnis der ODER- Verknüpfung auf „FFFEh“ aktualisiert, wie in
Bei der Bestimmung in Schritt S6, dass das aktuell ausgewählte Testbitmuster das letzte Testbitmuster ist (Ja in Schritt S6), bestimmt die Signalverarbeitungsvorrichtung 10 für jedes zu testende Bit, ob sich ein Wert des Bits ändert, nachdem sich der Pegel des analogen Testsignals geändert hat (Schritt S8). Mit anderen Worten, bestimmt die Signalverarbeitungsvorrichtung 10 für jedes zu testende Bit, ob ein Wert des Bits sowohl 1 als auch 0 geworden ist. Insbesondere, bestimmt der Bestimmer 15 durch Bestimmen, ob der Wert des ersten Latch-Arrays „0000h“ ist und der Wert des zweiten Latch-Arrays „FFFFh“ ist, wie in
Nach der Feststellung, dass alle Werte der Bits umgeschaltet haben (Ja in Schritt S8), wählt die Signalverarbeitungsvorrichtung 10 das Nicht-Testsignal als ein in den A/D-Wandler 14 einzugebendes Signal aus (Schritt S9). Insbesondere wählt der Selektor 13 das Nicht-Testsignal durch Steuern einer Schalteinrichtung zum Schalten einer Übertragungsleitung eines Signals und zum Verbinden des Eingangsanschlusses 101 mit dem A/D-Wandler 14 aus. Zu diesem Zeitpunkt kann die Ausgabeeinrichtung 16 Anzeigeinformationen ausgeben, dass der A/D-Wandler 14 normal arbeitet. Dann beendet die Signalverarbeitungsvorrichtung 10 die Testverarbeitung.After determining that all the values of the bits have switched (Yes in step S8), the
Andererseits gibt die Signalverarbeitungsvorrichtung 10 nach der Bestimmung, dass Werte bestimmter zu testender Bits nicht geschaltet wurden (Nein in Schritt S8), ein Fehlersignal aus (Schritt S10). Insbesondere gibt die Ausgabeeinrichtung 16 ein Ergebnis der Bestimmung durch den Bestimmer 15 aus. Die von der Ausgabeeinrichtung 16 ausgegebenen Informationen können Informationen enthalten, die anzeigen, dass der A/D-Wandler 14 ausfällt, Informationen, die eine Position eines in dem digitalen Signal enthaltenen Bits angeben und deren Wert fest ist, und Informationen, die angeben, ob der feste Wert 1 oder Null ist. Dann beendet die Signalverarbeitungsvorrichtung 10 die Testverarbeitung. Die Signalverarbeitungsvorrichtung 10 kann nach Schritt S10 das Nicht-Testsignal als ein in den A/D-Wandler 14 einzugebendes Signal auswählen.On the other hand, after determining that values of certain bits to be tested have not been switched (No in step S8), the
Wie oben beschrieben, bestimmt die Signalverarbeitungsvorrichtung 10 für jedes Bit, das in dem von dem A/D-Wandler 14 ausgegebenen digitalen Signal enthalten ist, ob ein Wert des Bits nach einem Pegel des analogen Testsignals umschaltet. Diese Konfiguration ermöglicht die Erfassung des Auftretens eines Fehlers, bei dem ein Bitwert des A/D-Wandlers 14 festgelegt ist, ohne einen Eingangswert und einen Ausgangswert des A/D-Wandlers 14 zu vergleichen, wodurch die einfache Erfassung eines Fehlers, bei dem der Wert des Bits festgelegt ist, ermöglicht wird.As described above, the
Weiterhin verwendet der Bestimmer 15 ein erstes Latch-Array, an dem eine UND-Verknüpfung ausgeführt wird, und ein zweites Latch-Array, an dem eine ODER-Verknüpfung ausgeführt wird, als ein Flag, das anzeigt, ob jedes Bit fest ist. Ein Wert des Flags unterscheidet sich abhängig davon, ob der Bitwert umgeschaltet oder der Bitwert festgelegt ist. Somit gibt die Signalverarbeitungsvorrichtung 10 ein Fehlersignal nur dann aus, wenn der Wert des Bits festgelegt ist. Daher führt ein Fehler, bei dem ein Bitwert festgelegt ist, zu einer Ausgabe eines Fehlersignals, unabhängig davon, ob ein tatsächlicher Ausgabewert des A/D-Wandlers 14 normal ist oder nicht. Eine solche Konfiguration ermöglicht eine Verbesserung der Erfassungsgenauigkeit eines Fehlers, bei dem ein Bitwert festgelegt ist.Furthermore, the
Weiterhin speichert der Speicher 11 vorbestimmte Testbitmuster, und der Testsignalzuführer 12 erzeugt analoge Testsignale, die jeweils einen Pegel haben, der dem entsprechenden Testbitmuster entspricht. Eine solche Konfiguration ermöglicht lediglich durch Speichern geeigneter Testbitmuster im Voraus in dem Speicher 11 die Erzeugung geeigneter analoger Testsignale, wodurch die Durchführung der Testverarbeitung ermöglicht wird.Furthermore, the
Zum Speichern der Mustertabelle 111 in dem Speicher 11 können verschiedene Techniken angewendet werden. Beispielsweise kann eine vorgefertigte analoge Schaltung als der Speicher 11 dienen. Das Erreichen der Funktion des Speichers 11 mit der analogen Schaltung ist relativ einfach, insbesondere, wenn die Breite des Testbitmusters klein ist, oder die Anzahl der Testbitmuster klein ist. Eine solche Konfiguration ermöglicht das Einsparen von Kapazität von Speicherelementen, die in der Signalverarbeitungsvorrichtung 10 enthalten sind, oder das Weglassen der Speicherelemente.Various techniques can be used to store the pattern table 111 in the
Darüber hinaus ist die Mustertabelle 111 nicht auf das in
Die Mustertabelle 111 von
Die Mustertabelle 111 von
Obwohl die in den
Ausführungsform 2
Als nächstes wird Ausführungsform 2 mit dem Fokus auf Unterschiede zu der oben beschriebenen Ausführungsform 1 beschrieben. Komponenten, die die gleichen oder entsprechenden Konfigurationen wie diejenigen in der Ausführungsform 1 aufweisen, sind mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Obwohl ein Fall der direkten Verwendung von in dem Speicher 11 gespeicherten Testbitmustern für einen Testbetrieb in Ausführungsform 1 beschrieben ist, wird in der vorliegenden Ausführungsform eine Vielzahl von Testbitmustern erhalten, indem eine arithmetische Verarbeitung einer Vielzahl von digitalen Datenelementen durchgeführt wird, um analoge Testsignale zu erzeugen.Next,
In der vorliegenden Ausführungsform speichert der Speicher 11 mehrere digitale Datenelemente 112, wie in
Der Testsignalzuführer 12 enthält ein Additionsmodul 122. Das Additionsmodul 122 enthält einen Addierer zum Addieren eines bestimmten digitalen Werts. Das Additionsmodul 122 liest das digitale Datenelement 112 aus dem Speicher 11 und addiert einen Versatzwert zu einem Wert, der durch das digitale Datenelement 112 angezeigt wird. Der Versatzwert kann ein Wert sein, der vorbestimmt und in einem Hilfsspeicher gespeichert ist, oder ein fester Wert des Entwurfs der Addierschaltung. Dann gibt das Additionsmodul 122 ein Testbitmuster an das Testsignalerzeugungsmodul 121 aus, das eine Summe angibt, die durch Addition des Offsets erhalten wird. Das Testsignalerzeugungsmodul 121 erzeugt ein analoges Testsignal auf der Grundlage des von dem Additionsmodul 122 ausgegebenen Testbitmusters. Obwohl es die vorliegende Offenbarung nicht einschränkt, fungiert das Additionsmodul 122 als das Additionsmittel in den Ansprüchen.The
Als nächstes wird die von der Signalverarbeitungsvorrichtung 10 durchgeführte Testverarbeitung unter Bezugnahme auf
Nach dem Schritt S2 liest das Additionsmodul 122 ein erstes digitales Datenelement 112 aus dem Speicher 11 (Schritt S21). Wenn die Vielzahl von digitalen Datenelementen 112 gleich den in
Als nächstes liefert der Testsignalzuführer 12 ein analoges Testsignal mit einem Pegel, der dem Testbitmuster entspricht, das durch Addieren des Offsetwerts zu dem gelesenen digitalen Datenelement 112 erhalten wird (Schritt S22). Insbesondere erzeugt das Testsignalerzeugungsmodul 121 durch Ausführen einer D/A-Wandlung ein analoges Signal, das den A/D-Wandler 14 veranlasst, ein digitales Signal auszugeben, das dem vom Additionsmodul 122 ausgegebenen Testbitmuster entspricht. Wenn der Wert auf Null gesetzt ist, ist das Testbitmuster gleich dem gelesenen digitalen Datenelement 112.Next, the
Als nächstes führt die Signalverarbeitungsvorrichtung 10 einen Schritt S5 aus, der dem der Ausführungsform 1 ähnlich ist. Nach dem Schritt S5 bestimmt die Signalverarbeitungsvorrichtung 10, ob das aktuelle digitale Datenelement 112 das letzte in dem Speicher 11 gespeicherte digitale Datenelement 112 ist (Schritt S23).Next, the
Wenn die Bestimmung in Schritt S23 negativ ist (Nein in Schritt S23), erzeugt das Additionsmodul 122 ein neues Testbitmuster durch Lesen des nächsten digitalen Datenelements 112 und Addieren eines Versatzwerts (Schritt S24). Dieser Versatzwert ist der gleiche wie der Versatzwert, der in Schritt S22 nach Schritt S21 verwendet wird.If the determination in step S23 is negative (No in step S23), the
Nach dem Schritt S24 wiederholt die Signalverarbeitungsvorrichtung 10 die Prozesse in und nach dem Schritt S22. Somit wird jedes Mal, wenn der Versatzwert zu dem digitalen Datenelement 112 addiert wird, um ein Testbitmuster zu erzeugen, ein analoges Testsignal mit einem Pegel erzeugt, der dem Testbitmuster entspricht.After step S24, the
Wenn die Bestimmung in Schritt S23 positiv ist (Ja in Schritt S23), führt die Signalverarbeitungsvorrichtung 10 Prozesse ähnlich denjenigen in den Schritten S8 - S10 von Ausführungsform 1 durch.When the determination in step S23 is affirmative (Yes in step S23), the
Wie oben beschrieben, enthält der Testsignalzuführer 12 der Signalverarbeitungsvorrichtung 10 das Additionsmodul 122, und es werden analoge Testsignale erzeugt, die den Testbitmustern, die durch das Additionsmodul 122 erhalten werden, entsprechen, indem ein fester Versatzwert zu verschiedenen digitalen Datenelementen 112 addiert wird. Eine solche Konfiguration ermöglicht es, lediglich durch geeignetes Einstellen des Versatzwertes zwischen verschiedenen Arten von Sätzen von Testbitmustern zu wechseln, die beim Durchführen des Testbetriebs verwendet werden. Wenn zum Beispiel die Mehrzahl der digitalen Datenelemente 112 gleich den in
Ausführungsform 3
Als nächstes wird die Ausführungsform 3 mit dem Fokus auf Unterschiede zu der oben beschriebenen Ausführungsform 2 beschrieben. Komponenten, die die gleichen oder entsprechenden Konfigurationen wie diejenigen in der Ausführungsform 2 aufweisen, werden mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Wie in
Die oben beschriebene Ausführungsform 2 basiert auf der Voraussetzung, dass der A/D-Wandler 14 konstante Umwandlungseigenschaften aufweist. Selbst wenn ein Pegel eines analogen Signals, das dem A/D-Wandler 14 zugeführt wird, konstant ist, kann sich ein Wert des von dem A/D-Wandler 14 ausgegebenen digitalen Signals tatsächlich aufgrund verschiedener Faktoren, wie beispielsweise einer Temperaturdrift, ändern. Wenn eine solche Änderung auftritt, kann es schwierig sein, einen Fehler, bei dem ein Bitwert festgelegt ist, angemessen zu erfassen. Die Signalverarbeitungsvorrichtung 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform kompensiert die oben beschriebene Änderung unter Verwendung des Einstellers 18 und veranlasst den A/D-Wandler 14, ein für den Betriebstest geeignetes digitales Signal auszugeben. Die Signalverarbeitungsvorrichtung 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird nachstehend beschrieben.The above-described
Die Funktion des Einstellers 18 wird durch eine MPU erreicht. Der Einsteller 18 stellt den Versatzwert so ein, dass eine Differenz zwischen einem Wert, der durch das von dem Additionsmodul 122 ausgegebene Testbitmuster angezeigt wird, und einem Wert des von dem A/D-Wandler 14 ausgegebenen digitalen Signals 0 wird. Insbesondere vergleicht der Einsteller 18 ein Testbitmuster nach Addition des Offsetwerts mit einem Wert eines Digitalsignals, das durch Umwandlung eines analogen Testsignals entsprechend dem Testbitmuster erhalten und von dem A/D-Wandler 14 ausgegeben wird. Dann korrigiert der Einsteller 18 den Versatzwert basierend auf dem Vergleich derart, dass die Differenz 0 wird, wodurch der A/D-Wandler 14 veranlasst wird, ein digitales Signal auszugeben, das gleich dem ursprünglichen Testbitmuster ist. Ohne besondere Einschränkung fungiert der Einsteller 18 als Einstellmittel in den Ansprüchen.The function of the
Als nächstes wird die von der Signalverarbeitungsvorrichtung 10 durchgeführte Testverarbeitung unter Bezugnahme auf
Nach dem Schritt S22 bestimmt die Signalverarbeitungsvorrichtung 10, ob eine Differenz zwischen einem aktuellen Testbitmuster und einem Wert eines digitalen Signals, das von dem A/D-Wandler 14 ausgegeben wird, gleich oder größer als ein Schwellenwert ist (Schritt S31). Insbesondere bestimmt der Einsteller 18, ob eine Differenz zwischen einem Wert, der durch ein vom Additionsmodul 122 ausgegebenes Testbitmuster angezeigt wird, und einem Wert eines digitalen Signals, das durch Umwandlung eines analogen Testsignals erhalten wird, das basierend auf dem Testbitmuster erzeugt wird und von dem A/D-Wandler 14 ausgegeben wird, gleich oder größer als ein vorbestimmter Schwellenwert ist. Der Schwellenwert kann Null oder ein Wert ungleich Null sein.After step S22, the
Bei einer Feststellung, dass die Differenz nicht gleich oder größer als der Schwellenwert ist (Nein in Schritt S31), geht die Verarbeitung durch die Signalverarbeitungsvorrichtung 10 zu Schritt S5 über. Wenn andererseits festgestellt wird, dass die Differenz gleich oder größer als der Schwellenwert ist (Ja in Schritt S31), stellt die Signalverarbeitungsvorrichtung 10 den Versatzwert ein, um die Differenz zu verringern (Schritt S32). Insbesondere korrigiert der Einsteller 18 den Versatzwert durch Reduzieren einer Differenz, die erhalten wird, durch Verringern aus dem Wert des durch den A/D-Wandler 14 ausgegebenen digitalen Signals des Werts des von dem Additionsmodul 122 ausgegebenen Testbitmusters.If it is determined that the difference is not equal to or larger than the threshold value (No in step S31), the processing by the
Dann führt die Signalverarbeitungsvorrichtung 10 die Verarbeitung in und nach dem Schritt S5 der Ausführungsform 2 durch.Then, the
Wie oben beschrieben, enthält die Signalverarbeitungsvorrichtung 10 den Einsteller 18, der den Versatzwert einstellt. Die durch den Einsteller 18 vorgenommene Einstellung des Versatzwerts bewirkt, dass der A/D-Wandler 14 ein für den Test geeignetes digitales Signal ausgibt, wodurch die Signalverarbeitungsvorrichtung 10 genau diagnostizieren kann, ob Bitwerte fest sind.As described above, the
Ausführungsform 4
Als nächstes wird die Ausführungsform 4 mit dem Fokus auf Unterschiede zu der oben beschriebenen Ausführungsform 1 beschrieben. Komponenten, die die gleichen oder entsprechenden Konfigurationen wie diejenigen in Ausführungsform 1 aufweisen, werden mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Wie in
Um in der oben beschriebenen Ausführungsform 1 den Betriebstest des A/D-Wandlers 14 durchzuführen, wird dem A/D-Wandler ein analoges Testsignal zugeführt, das sich von dem Nicht-Testsignal, das vom Eingangsanschluss 101 der Signalverarbeitungsvorrichtung 10 eingegeben wird, unterscheidet. Somit kann die Signalverarbeitungsvorrichtung 10 ihre intrinsische Leistung nicht realisieren. Der Betriebstest muss jedoch nicht durchgeführt werden, wenn das Umschalten eines Bitwerts eines von dem A/D-Wandler 14 ausgegebenen digitalen Signals in einem Zustand erfasst werden kann, in dem das Nicht-Testsignal zugeführt wird. Ein Beispiel für das Weglassen einer regulären Testverarbeitung in einem solchen Fall wird unter Bezugnahme auf die
Der Zeitgeber 19 enthält einen Quarzoszillator oder eine Oszillatorschaltung. Der Zeitgeber 19 gibt an das Testsignalerzeugungsmodul 121 in einem vorbestimmten Zyklus ein Trigger-Signal aus, das eine Startzeit des Tests anzeigt. Der Zyklus beträgt beispielsweise 8 Stunden, 24 Stunden oder eine Woche. Es kann jedoch auch ein anderer Zyklus verwendet werden.The
Als nächstes wird die von der Signalverarbeitungsvorrichtung 10 durchgeführte Betriebstestverarbeitung unter Bezugnahme auf
In der Betriebstestverarbeitung wählt die Signalverarbeitungsvorrichtung 10 das Nicht-Testsignal als ein in den A/D-Wandler 14 einzugebendes Signal aus (Schritt S41). Als nächstes führt die Signalverarbeitungsvorrichtung 10 einen Flag-Initialisierungsprozess durch (Schritt S42). Der Initialisierungsprozess ist äquivalent zu dem Initialisierungsprozess in Schritt S2, der in
Als nächstes aktualisiert die Signalverarbeitungsvorrichtung 10 das Flag gemäß einem Bitwert eines digitalen Signals, das von dem A/D-Wandler 14 ausgegeben wird, um dem Nicht-Testsignal zu entsprechen (Schritt S43). Insbesondere aktualisiert der Bestimmer 15 die Werte der beiden Latch-Arrays unter Verwendung eines Wertes des digitalen Signals, das durch Umwandlung des Nicht-Testsignals erhalten und von dem A/D-Wandler 14 ausgegeben wird. Insbesondere aktualisiert der Bestimmer 15 einen Wert des ersten Latch-Arrays unter Verwendung eines Ergebnisses einer UND-Verknüpfung zwischen einem von dem A/D-Wandler 14 ausgegebenen Wert und dem Wert des ersten Latch-Arrays und aktualisiert einen Wert des zweiten Latch-Arrays unter Verwendung eines Ergebnisses einer ODER-Verknüpfung zwischen dem von dem A/D-Wandler 14 ausgegebenen Wert und dem Wert des zweiten Latch-Arrays.Next, the
Als nächstes bestimmt die Signalverarbeitungsvorrichtung 10, ob die aktuelle Zeit die Startzeit der Testverarbeitung ist (Schritt S44). Insbesondere bestimmt der Testsignalzuführer 12, ob der Zeitgeber 19 das Trigger-Signal ausgegeben hat.Next, the
Bei der Bestimmung, dass die aktuelle Zeit nicht die Startzeit der Testverarbeitung ist (Nein in Schritt S44), wiederholt die Signalverarbeitungsvorrichtung 10 die Durchführung der Prozesse in und nach Schritt S43. Somit wird das Flag unter Verwendung des digitalen Signals, das von dem A/D-Wandler 14 basierend auf dem Nicht-Testsignal ausgegeben wird, wiederholt aktualisiert. Normalerweise ändert sich der Pegel des Nicht-Testsignals von Moment zu Moment, und daher muss das Flag basierend auf einer Vielzahl der Nicht-Testsignale, die jeweils einen unterschiedlichen Pegel aufweisen, aktualisiert werden.Upon determining that the current time is not the start time of the test processing (No in step S44), the
Wenn andererseits festgestellt wird, dass die aktuelle Zeit die Startzeit der Testverarbeitung ist (Ja in Schritt S44), bestimmt die Signalverarbeitungsvorrichtung 10 für jedes zu testende Bit, ob sich ein Wert des Bits vor oder nach der Änderung des Pegels des Nicht-Testsignals unterscheidet (Schritt S45). Mit anderen Worten, die Signalverarbeitungsvorrichtung 10 bestimmt für jedes zu testende Bit, ob ein Wert des Bits sowohl 1 als auch Null wird. Insbesondere bestimmt der Bestimmer 15 durch das Bestimmen, ob der Wert des ersten Latch-Arrays „0000h“ ist und der Wert des zweiten Latch-Arrays „FFFFh“ ist, wie in
Wenn die Bestimmung in Schritt S45 positiv ist (Ja in Schritt S45), geht die Verarbeitung durch die Signalverarbeitungsvorrichtung 10 zu Schritt S42 über, ohne dass die Testverarbeitung von Schritt S46 durchgeführt wird. Somit wird ein Betriebstest unter Verwendung des Nicht-Testsignals wiederholt durchgeführt.When the determination in step S45 is affirmative (Yes in step S45), the processing by the
Wenn andererseits die Bestimmung in Schritt S45 negativ ist (Nein in Schritt S45), führt die Signalverarbeitungsvorrichtung 10 die Testverarbeitung durch (Schritt S46). Die Testverarbeitung ist gleich der in
Als nächstes bestimmt die Signalverarbeitungsvorrichtung 10, ob ein Fehlersignal in der Testverarbeitung von Schritt S46 ausgegeben wird (Schritt S47). Bei Feststellung, dass kein Fehlersignal ausgegeben wird (Nein in Schritt S47), wiederholt die Signalverarbeitungsvorrichtung 10 die Verarbeitung in und nach Schritt S42. Bei der Bestimmung, dass ein Fehlersignal ausgegeben wird (Ja in Schritt S47), beendet die Signalverarbeitungsvorrichtung 10 die Betriebstestverarbeitung.Next, the
Wie oben beschrieben, erzeugt der Testsignalzuführer 12 periodisch ein analoges Testsignal und liefert das analoge Testsignal an den A/D-Wandler 14. Somit wird die Testverarbeitung periodisch durchgeführt. Daher kann das Erkennen eines Fehlers in einer relativ kurzen Zeit erzielt werden, wenn der A/D-Wandler 14 ausfällt.As described above, the
Ferner bestimmt der Bestimmer 15, ob Werte von Bits, die in dem digitalen Signal enthalten sind, das durch Umwandlung des Nicht-Testsignals erhalten und von dem A/D-Wandler 14 ausgegeben werden, geschaltet werden, und der Testsignalzuführer 12 lässt die Erzeugung des nächsten analogen Testsignals aus, wenn festgestellt wird, dass ein Wert des Bits auf der Grundlage des Nicht-Testsignals geschaltet wird. Eine solche Konfiguration ermöglicht das Erkennen eines Fehlers des A/D-Wandlers 14 auf der Grundlage des Nicht-Testsignals und ermöglicht das Verringern der an die Signalverarbeitungsvorrichtung 10 angelegten Last, indem die Durchführung der Testverarbeitung weggelassen wird.Further, the
Ausführungsform 5
Als nächstes wird die Ausführungsform 5 mit dem Fokus auf Unterschiede zu der oben beschriebenen Ausführungsform 4 beschrieben. Komponenten, die die gleichen oder entsprechenden Konfigurationen wie diejenigen in der Ausführungsform 4 aufweisen, werden mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Da die Testverarbeitung der Ausführungsform 4 der der Ausführungsform 1 äquivalent ist, werden hinsichtlich der Testverarbeitung die gleichen Bezugszeichen wie in der Ausführungsform 1 verwendet.Next,
In der oben beschriebenen Ausführungsform 4 werden analoge Testsignale, die jeweils einen Pegel aufweisen, der dem entsprechenden Testbitmuster der Mehrzahl von Testbitmustern entspricht, in ähnlicher Reihenfolge wie in der Ausführungsform 1 erzeugt. Wenn jedoch Werte bestimmter Bits der Bits umgeschaltet werden sollen, wenn das getestete Signal in einem Zustand erfasst werden kann, in dem das Nicht-Testsignal dem A/D-Wandler 14 zugeführt wird, besteht keine Notwendigkeit, analoge Testsignale unter Verwendung von Testbitmustern zum Umschalten der Werte der bestimmten Bits zu erzeugen. Somit kann ein intensiver Test für ein oder mehrere Bits durchgeführt werden, deren Wertänderungen nicht basierend auf dem Nicht-Testsignal erfasst werden können. Eine solche Testverarbeitung wird nachstehend beschrieben.In
Wie in
Als nächstes wählt die Signalverarbeitungsvorrichtung 10 basierend auf dem Nicht-Testsignal ein erstes Testbitmuster aus, das einem Wert entspricht, der nicht von dem A/D-Wandler 14 ausgegeben wird (Schritt S52). Insbesondere extrahiert das Testsignalerzeugungsmodul 121 ein oder mehrere zu testende Testbitmuster aus der Mustertabelle 111 unter Bezugnahme auf Werte des ersten Latch-Arrays und des zweiten Latch-Arrays und wählt das erste Testbitmuster des extrahierten Testbitmusters aus.Next, based on the non-test signal, the
Hier wird das Umschalten eines Wertes in Bezug auf Bits erfasst, bei denen sich der entsprechende Wert des ersten Latch-Arrays von dem Anfangswert 1 auf Null und der entsprechende Wert des zweiten Latch-Arrays von dem Anfangswert Null auf 1 ändert. Somit sind zu testende Testbitmuster Testbitmuster zum Testen des Schaltens anderer Bits als der Bits, deren Wertänderung bereits erfasst wurde. Mit anderen Worten, die zu testenden Testbitmuster werden erhalten, indem Testbitmuster zum Testen der zuvor diagnostizierten Bits aus der Mustertabelle 111 ausgeschlossen werden. Wenn beispielsweise die unteren 2 Bits unter Verwendung der Mustertabelle von
Nach dem Schritt S52 führt die Signalverarbeitungsvorrichtung 10 ähnliche Schritte wie die Schritte S4 - S10 der Ausführungsform 1 aus. Das „letzte Testbitmuster“ in Schritt S6 ist das letzte Testbitmuster der in Schritt S52 extrahierten Testbitmuster. Das „nächste Testbitmuster“ in Schritt S7 ist das nächste Bitmuster bei der sequentiellen Auswahl der in Schritt S52 extrahierten Bitmuster in der Reihenfolge von dem Bitmuster mit der kleinsten Nummer.After step S52, the
Wie oben beschrieben, bestimmt der Bestimmer 15, ob Werte von Bits, die in dem von dem A/D-Wandler 14 ausgegebenen digitalen Signal enthalten sind, umschalten, basierend sowohl auf einem analogen Testsignal als auch einem Nicht-Testsignal. Weiterhin erzeugt der Testsignalzuführer 12 analoge Testsignale, nachdem Testbitmuster ausgeschlossen wurden, die aufgrund der Bestimmung durch den Bestimmer 15 basierend auf dem Nicht-Testsignal nicht verwendet werden müssen. Wenn das Nicht-Testsignal einen Wert enthält, der einem Testbitmuster der Mustertabelle entspricht, unterlässt der Testsignalzuführer die Erzeugung eines analogen Testsignals auf der Grundlage des Testbitmusters. Mit anderen Worten, unterlässt der Testsignalzuführer 12 das Zuführen eines analogen Testsignals, das einem Testbitmuster einer Vielzahl von Testbitmustern entspricht, wenn das Umschalten von Werten aller durch das Testbitmuster zu testenden Bits, auf der Grundlage von einer Bestimmung unter Verwendung eines Nicht-Testsignals, erfasst werden kann, wodurch eine Verkürzung einer Zeit zum Durchführen der Testverarbeitung ermöglicht wird.As described above, the
In der vorliegenden Ausführungsform wird eine Extraktion einiger der Testbitmuster aus der Mustertabelle 111 unter Bezugnahme auf ein Flag erreicht. Eine solche Extraktion bestimmter Testbitmuster aus der Mustertabelle 111 kann jedoch beispielsweise durch Aufzeichnen eines Nicht-Testsignals und Ausschließen eines Testbitmusters entsprechend dem aufgezeichneten Nicht-Testsignal erreicht werden.In the present embodiment, extraction of some of the test bit patterns from the pattern table 111 is achieved by referring to a flag. However, such extraction of certain test bit patterns from the pattern table 111 may be achieved, for example, by recording a non-test signal and excluding a test bit pattern corresponding to the recorded non-test signal.
Ausführungsform 6
Als nächstes wird die Ausführungsform 6 mit dem Fokus auf Unterschiede zu der oben beschriebenen Ausführungsform 1 beschrieben. Komponenten, die die gleichen oder entsprechenden Konfigurationen wie diejenigen in der Ausführungsform 1 aufweisen, werden mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Wie in
In der oben beschriebenen Ausführungsform 1 ist eine Testschaltung, die den Testsignalzuführer 12 und den Bestimmer 15 enthält, für einen A/D-Wandler angeordnet. Eine Testschaltung, die zur gemeinsamen Verwendung durch eine Vielzahl von A/D-Wandlern vorgesehen ist, kann jedoch angeordnet sein, um den Betriebstest mit einer kompakten Konfiguration effizient durchzuführen. Ein Beispiel für die Anordnung einer Testschaltung für zwei A/D-Wandler ist nachstehend beschrieben.In
Die Signalverarbeitungsvorrichtung 10 umfasst einen Eingangsanschluss 103, an den ein Signal von außen eingegeben wird, einen Ausgangsanschluss 104 zum Ausgeben eines Signals nach außen und einen A/D-Wandler 142, der als A/D-Wandlereinheit dient.The
Der Eingangsanschluss 103 ist dem Eingangsanschluss 101 äquivalent und der Ausgangsanschluss 104 ist dem Ausgangsanschluss 102 äquivalent. Somit wird ein 2-Kanal-Analogsignal in die Signalverarbeitungsvorrichtung 10 eingegeben und die Signalverarbeitungsvorrichtung 10 gibt ein 2-Kanal-Digitalsignal aus.The
Der Selektor 13 wählt ein in den A/D-Wandler 142 einzugebendes Signal aus einem analogen Testsignal oder einem vom Eingangsanschluss 103 eingegebenen Signal aus und führt das ausgewählte Signal dem A/D-Wandler 142 zu.The
Der A/D-Wandler 142 gibt ein durch Umwandlung des Eingangssignals erhaltenes digitales Signal an den Ausgangsanschluss 104 und den Bestimmer 15 aus. Testbetriebe für jeden der A/D-Wandler 14 und 142 können separat durchgeführt werden. In einem solchen Fall wählt der Selektor 13 den A/D-Wandler 14 oder den A/D-Wandler 142 aus und liefert ein analoges Testsignal an den ausgewählten A/D-Wandler. Der Testsignalzuführer 12 soll dem A/D-Wandler 14 und dem A/D-Wandler 142 ein analoges Testsignal zuführen, indem er ein Zufuhrziel des analogen Testsignals zwischen dem A/D-Wandler 14 und dem A/D-Wandler 142 umschaltet. Somit wird der Betriebstest des A/D-Wandlers 142 zu einem Zeitpunkt ausgeführt, der sich von dem Zeitpunkt unterscheidet, zu dem der Betriebstest des A/D-Wandlers 14 ausgeführt wird. Andererseits können die Testbetriebe für jeden der A/D-Wandler 14 und 142 zur gleichen Zeit ausgeführt werden. In einem solchen Fall führt der Bestimmer 15 die beiden Tests parallel durch. Beim parallelen Durchführen der beiden Tests werden das erste Latch-Array und das zweite Latch-Array zum Diagnostizieren einer Ausgabe von dem A/D-Wandler 14 verwendet, und ein drittes Latch-Array und ein viertes Latch-Array werden zum Diagnostizieren einer Ausgabe von dem verwendet A/D-Wandler 142 verwendet.The A/
Die Ausgabeeinrichtung 16 hat eine ähnliche Konfiguration wie die der Ausführungsform 1. Die Ausgabeeinrichtung 16 gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann Informationen ausgeben, die angeben, welcher der A/D-Wandler 14 und 142 ausfällt.The
Die Signalverarbeitungsvorrichtung 10 enthält die A/D-Wandler 14 und 142, wie oben beschrieben, und es wird bestimmt, ob Werte von Bits, die in einem von diesen Wandlern ausgegebenen digitalen Signal enthalten sind, festgesetzt sind. Eine solche Konfiguration ermöglicht die Erkennung eines Fehlers, unabhängig davon, welcher der beiden A/D-Wandler 14 und 142 ausfällt.The
Obwohl in der vorliegenden Ausführungsform ein Fall des Anordnens von zwei A/D-Wandlern 14 und 142 beschrieben ist, kann die Erfassung eines Fehlers auf die gleiche Weise wie in der vorliegenden Ausführungsform auch in einem Fall des Anordnens von drei oder mehr A/D-Wandlern erreicht werden.Although a case of arranging two A/
Ausführungsform 7
Als nächstes wird die Ausführungsform 7 mit dem Fokus auf Unterschiede zu der oben beschriebenen Ausführungsform 1 beschrieben. Komponenten, die die gleichen oder entsprechenden Konfigurationen wie diejenigen in der Ausführungsform 1 aufweisen, werden mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Eine Signalverarbeitungsvorrichtung 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform verwendet eine Mustertabelle 111 von
Die obige Ausführungsform 1 beschreibt ein Beispiel des Testens, ob ein Umschalten eines Bitwertes eines von dem A/D-Wandler 14 ausgegebenen digitalen Signals auftritt, indem jedes Bit separat getestet wird, um einen Fehler zu erfassen. Ausfälle eines A/D-Wandlers beinhalten jedoch einen Fehler, bei dem sich ein Wert eines bestimmten Ausgangsbits gleichzeitig mit einer Änderung der Werte von Bits, die an das bestimmte Bit angrenzen, ändert. Somit verbessert eine Konfiguration, die die Erkennung eines solchen Fehlers ermöglicht, die Erkennungsgenauigkeit eines Ausfalls eines A/D-Wandlers weiter. Nachfolgend wird ein Beispiel zum Erfassen eines Fehlers, bei dem sich ein Wert eines Bits gleichzeitig mit einer Änderung eines Werts eines anderen Bits ändert, speziell beschrieben.The
Wie in
Als nächstes wird die von der Signalverarbeitungsvorrichtung 10 durchgeführte Testverarbeitung unter Bezugnahme auf
In Schritt S5 aktualisiert die Signalverarbeitungsvorrichtung 10 ein Flag, das Flag-Daten enthält. Insbesondere bestimmt der Bestimmer 15 jedes Mal, wenn Schritt S5 ausgeführt wird, ob ein aus der Mustertabelle 111 ausgewähltes Testbitmuster gleich einem von dem A/D-Wandler 14 ausgegebenen digitalen Signal ist. Wenn sich diese Werte voneinander unterscheiden, aktualisiert der Bestimmer 15 die Flag-Daten, indem er als Daten, die einen Fehler anzeigen, bei dem sich ein Wert eines Bits gleichzeitig mit einer Änderung eines Werts eines anderen Bits ändert, Daten hinzufügt, die eine Position eines Bits der ausgewählten Mustertabelle 111 anzeigen, die die einzige Ziffer mit einem Wert von 1 oder Null unter dem aus der Mustertabelle 111 ausgewählten Testbitmuster ist, und einer Position eines Bits mit dem gleichen Wert wie dem der einzigen Ziffer mit einem Wert von 1 oder Null des ausgewählten Testbitmusters.In step S5, the
Wenn die Bestimmung in Schritt S8 positiv ist (Ja in Schritt S8), bestimmt die Signalverarbeitungsvorrichtung 10, ob eine Änderung eines Werts eines Bits in Verbindung mit einer Änderung eines Werts eines anderen Bits auftritt (Schritt S71). Insbesondere bezieht sich der Bestimmer 15 auf die Flag-Daten und bestimmt, ob die Flag-Daten Daten enthalten, die einen Fehler anzeigen, bei dem sich ein Wert eines Bits zusammen mit einer Änderung eines Werts eines anderen Bits ändert.When the determination in step S8 is affirmative (Yes in step S8), the
Bei der Bestimmung, dass eine Änderung eines Werts eines Bits in Verbindung mit einer Änderung eines Werts eines anderen Bits nicht auftritt (Nein in Schritt S71), geht die Verarbeitung durch die Signalverarbeitungsvorrichtung 10 zu Schritt S9 über. Wenn andererseits festgestellt wird, dass eine Änderung eines Wertes eines Bits zusammen mit einer Änderung eines Wertes eines anderen Bits auftritt (Ja in Schritt S71), gibt die Signalverarbeitungsvorrichtung 10 ein Fehlersignal aus (Schritt S10). Die in Schritt S10 nach einer positiven Bestimmung in Schritt S71 ausgegebene Information enthält Informationen in Bezug auf einen Fehler, bei dem sich ein Wert eines Bits gleichzeitig mit einer Änderung eines Werts eines anderen Bits ändert. Die auf den Fehler bezogenen Informationen können Informationen enthalten, die das Auftreten des Fehlers und eine Position eines Bits angeben, die sich zusammen mit einer Änderung eines Werts eines anderen Bits ändert.When determining that a change in a value of a bit does not occur in conjunction with a change in a value of another bit (No in step S71), the processing by the
Wie oben beschrieben, ermöglicht die Signalverarbeitungsvorrichtung 10 die Erfassung eines Fehlers, bei dem sich ein Wert eines bestimmten Bits von Bits, die in einem digitalen Signal, das von dem A/D-Wandler 14 ausgegeben wird, enthalten sind, zusammen mit einer Änderung eines Werts eines anderen Bits ändert, zusätzlich zu der Erkennung eines Fehlers in bestimmten Bits zu beheben. Ein solcher Fehler kann beispielsweise durch Übersprechrauschen verursacht werden.As described above, the
Beispielsweise kann ein von dem A/D-Wandler 14 ausgegebenes digitales Signal eine Fehlfunktion aufweisen, so dass ein Wert des zweitniedrigstwertigen Bits immer gleich einem Wert des niedrigstwertigen Bits wird. Wenn ein solcher Fehler auftritt, führt die Auswahl des ersten Testbitmusters, bei Verwendung der Mustertabelle 111 von
Andererseits ermöglicht die Verwendung der Mustertabelle 111 gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Erfassung eines Fehlers, bei dem sich ein Wert bestimmter Bits gleichzeitig mit einer Änderung der Werte von Bits ändert, die an das bestimmte Bit angrenzen, zusätzlich zur Erfassung eines Fehlers bei welchem bestimmten Bits festgelegt sind. Dies ermöglicht eine Verbesserung der Erkennungsrate eines Fehlers, der in dem A/D-Wandler 14 auftritt.On the other hand, use of the pattern table 111 according to the present embodiment enables detection of an error in which a value of certain bits changes simultaneously with a change in the values of bits adjacent to the certain bit, in addition to detection of an error in which certain bits are fixed. This enables improvement in the detection rate of an error occurring in the A/
Obwohl die vorliegende Ausführungsform einen Fall des Erzeugens von analogen Testsignalen beschreibt, so dass eine Position eines Bits, das das einzige Bit ist, das einen Wert von Null oder 1 in dem entsprechenden Bitmuster aufweist, sich nacheinander zu der benachbarten Ziffer verschiebt, können analoge Testsignale beispielsweise so erzeugt werden, dass eine Position eines Bits, das das einzige Bit mit einem Wert von Null oder 1 in dem entsprechenden Bitmuster ist, nacheinander zur benachbarten Ziffer nach unten verschoben wird. Das heißt, der Testsignalzuführer 12 muss nur analoge Testsignale dem A/D-Wandler 14 zuführen, so dass sich eine Position eines Bits, das das einzige Bit mit einem Wert von 1 oder Null in dem entsprechenden Testbitmuster ist, zwischen diesen aufeinanderfolgende Bitmuster eins nach dem anderen verschiebt.Although the present embodiment describes a case of generating analog test signals so that a position of a bit that is the only bit having a value of zero or 1 in the corresponding bit pattern shifts sequentially to the adjacent digit, analog test signals may be generated, for example, so that a position of a bit that is the only bit having a value of zero or 1 in the corresponding bit pattern shifts sequentially down to the adjacent digit. That is, the
Ausführungsform 8
Als nächstes wird Ausführungsform 8 mit dem Fokus auf Unterschiede zu der oben beschriebenen Ausführungsform 1 beschrieben. Die gleichen oder entsprechenden Konfigurationen wie jene in der Ausführungsform 1 werden mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Wie in
Die oben beschriebene Ausführungsform 1 ermöglicht die Erkennung eines Fehlers, bei dem bestimmte Werte von Bits, die in einem von einem A/D-Wandler ausgegebenen digitalen Signal enthalten sind, festgelegt sind. Andererseits kann ein D/A-Wandler einen Fehler aufweisen, bei dem Änderungen der Werte von Bits, die in einem in den D/A-Wandler eingegebenen digitalen Signal enthalten sind, einen Ausgangswert nicht beeinflussen, da ein Eingangswert auf 1 oder Null festgelegt ist und das digitale Signal nicht richtig erkannt wird. Ein Beispiel für die Erkennung eines Fehlers, bei dem der Wert des Bits, das in dem in den D/A-Wandler eingegebenen digitalen Signal enthalten ist, festgelegt ist, wird nachstehend beschrieben.
Die Signalverarbeitungsvorrichtung 30 enthält einen D/A-Wandler, der ein digitales Signal in ein analoges Signal umwandelt und das analoge Signal ausgibt, das eine Funktion zum Ausgeben eines analogen Signals nach außen, das durch Wandeln eines von außen eingegebenen digitalen Signals durch den D/A-Wandler erhalten wird, bereitstellt. Ferner führt die Signalverarbeitungsvorrichtung 30 einen Betriebstest des D/A-Wandlers durch, indem ein von dem D/A-Wandler ausgegebener Wert überwacht wird, nachdem dem D/A-Wandler ein Testsignal zugeführt wird, und somit eine Funktion zum genauen Erfassen eines Fehlers des D/A-Wandlers aufweist, wenn der D/A-Wandler ausfällt.The
Die Signalverarbeitungsvorrichtung 30 umfasst einen Eingangsanschluss 301, in den ein digitales Signal von außen eingegeben wird, einen Ausgangsanschluss 302 zum Ausgeben eines analogen Signals nach außen, einen Speicher 31, der verschiedene Daten speichert, einen Testsignalzuführer 32, der ein digitales Testsignal erzeugt, das zum Testen des Betriebs des D/A-Wandlers 34 verwendet wird und das digitale Testsignal dem D/A-Wandler 34 zuführt, den D/A-Wandler 34, der als D/A-Wandler dient, einen A/D-Wandler 35, der eine A/D-Wandlung an einem von dem D/A-Wandler 34 ausgegebenen analogen Signal durchführt, einen Bestimmer 36, der bestimmt, ob der D/A-Wandler 34 ausfällt, und eine Ausgabeeinrichtung 37, die Informationen ausgibt, die einen Fehler des D/A-Wandlers 34 anzeigen. Obwohl dies die vorliegende Offenbarung nicht einschränkt, fungiert der D/A-Wandler 34 als D/A-Umwandlungsmittel in den Ansprüchen.The
Der Eingangsanschluss 301 ist ein Anschluss zum parallelen Eingeben von Werten von Bits eines 1-Kanal-Digitalsignals. Der Eingangsanschluss 301 ist beispielsweise mit einem Sensor oder einer Vorrichtung verbunden, die ein digitales Signal ausgibt. Zum Beispiel wird ein 16-Bit digitales Signal, das eine ganze Zahl anzeigt, die in den Bereich von -32.768 bis +32.767 fällt, in den Eingangsanschluss 301 eingegeben.The
Der Ausgangsanschluss 302 ist ein Anschluss zum Ausgeben eines 1-Kanal-Analogsignals. Ein Aktuator oder eine Vorrichtung, die von der Signalverarbeitungsvorrichtung 30 ausgegebene Signale verwendet, ist mit dem Ausgangsanschluss 302 verbunden. Der Ausgangsanschluss 302 gibt beispielsweise eine Gleichspannung, die in einen Bereich von -10 V bis +10 V fällt, als ein analoges Signal aus.The
Der Speicher 31 hat eine ähnliche Konfiguration wie der Speicher 11 gemäß Ausführungsform 1 und speichert eine Mustertabelle 311, die der Mustertabelle 111 gemäß Ausführungsform 1 ähnlich ist.The
Der Testsignalzuführer 32 liest nacheinander die Testbitmuster der Mustertabelle 311 aus dem Speicher 31 und gibt die gelesenen Testbitmuster als digitale Testsignale an den Selektor 33 aus.The
Der Selektor 33 enthält eine Schalteinrichtung. Der Selektor 33 wählt ein Signal aus, das aus einem digitalen Testsignal oder einem analogen Signal vom Eingangsanschluss 301 in den D/A-Wandler 34 eingegeben werden soll und führt das ausgewählte Signal dem D/A-Wandler 34 zu. Ein vom Selektor 33 als von einem digitalen Testsignal verschiedenes Signal ausgewähltes Signal wird geeigneterweise als Nicht-Testsignal ausgedrückt.The
Der D/A-Wandler 34 ist eine sogenannte D/A-Wandlerschaltung. Der D/A-Wandler 34 gibt an den Ausgangsanschluss 302 und den A/D-Wandler 35 ein analoges Signal aus, das durch Umwandeln des zugeführten digitalen Signals erhalten wird. Der A/D-Wandler 35 ist eine sogenannte A/D-Wandlerschaltung. Der A/D-Wandler 35 wandelt ein vom D/A-Wandler 34 ausgegebenes analoges Signal in ein digitales Signal um und gibt das digitale Signal an den Bestimmer 36 aus.The D/
Der Bestimmer 36 hat die gleiche Konfiguration wie der Bestimmer 15 gemäß Ausführungsform 1, und die Ausgabeeinrichtung 37 hat die gleiche Konfiguration wie die Ausgabeeinrichtung 16 gemäß Ausführungsform 1.The
Der Bestimmer 36 enthält eine Mikroprozessoreinheit (MPU) und hat die gleiche Konfiguration wie der Bestimmer 15 gemäß Ausführungsform 1. Insbesondere bestimmt der Bestimmer 36, ob Werte von Bits, die in dem digitalen Signal enthalten sind, das durch Umwandlung des digitalen Testsignals durch den D/A-Wandler 34 und den A/D-Wandler 35 erhalten wird und vom A/D-Wandler 35 ausgegeben wird, umschalten. Genauer gesagt, um zu bestimmen, ob ein Fehler auftritt, bei dem ein Wert eines Bits festgelegt ist, bestimmt der Bestimmer 36 für jedes Bit einer Vielzahl von zu testenden Bits des digitalen Signals, ob sich ein Wert des Bits vor oder nach dem Wert des digitalen Testsignals unterscheidet. Ähnlich zu der Ausführungsform 1 aktualisiert der Bestimmer 36 einen Wert des ersten Latch-Arrays unter Verwendung eines Ergebnisses einer UND-Verknüpfung zwischen einem vom A/D-Wandler 35 ausgegebenen Wert und dem Wert des ersten Latch-Arrays und aktualisiert einen Wert des zweiten Latch-Array unter Verwendung eines Ergebnisses einer ODER-Verknüpfung zwischen dem von dem A/D-Wandler 35 ausgegebenen Wert und dem Wert des zweiten Latch-Arrays, wodurch die Erkennung des Vorhandenseins oder Nichtvorhandenseins eines Fehlers ermöglicht wird.The
Die Ausgabeeinrichtung 37 hat die gleiche Konfiguration wie die Ausgabeeinrichtung 16 gemäß der Ausführungsform 1. Wenn der Bestimmer 36 feststellt, dass ein Fehler auftritt, bei dem ein Wert eines Bits festgelegt ist, gibt die Ausgabeeinrichtung 16 Informationen aus, die einen Fehler des D/A-Wandlers 34 anzeigen. Diese Informationen können Daten sein, die Einzelheiten des Fehlers anzeigen, und können als ein Leuchten der LED oder ein Warnton des Summers ausgegeben werden.The
Die Steuerung 38 enthält eine MPU, einen ROM und einen RAM. Die Steuerung 38 steuert zentral jede Komponente der Signalverarbeitungsvorrichtung 30.The
Wie oben beschrieben, liefert die Signalverarbeitungsvorrichtung 30 ein digitales Testsignal an den D/A-Wandler 34 und bestimmt, ob der D/A-Wandler 34 das digitale Testsignal korrekt erkennt. Insbesondere kann das Erkennen eines Fehlers des D/A-Wandlers 34 durch Überwachen eines von dem A/D-Wandler 35 ausgegebenen Wertes und durch Bestimmen, ob Werte von Bits in dem Signal, das in den D/A-Wandler 34 eingegeben und von diesem verarbeitet wird, enthalten sind, umgeschaltet werden.As described above, the
Hier kann die Erkennung eines Fehlers des D/A-Wandlers 34 erreicht werden, wenn der A/D-Wandler 35 normal arbeitet. Wenn jedoch der A/D-Wandler 35 ausfällt, ist es schwierig, den Ausfall des A/D-Wandlers 35 von dem Ausfall des D/A-Wandlers 34 zu unterscheiden. Somit kann eine Überwachung eines vom D/A-Wandler 34 ausgegebenen und in den A/D-Wandler 35 eingegebenen analogen Signals durchgeführt werden, um zu bestimmen, ob der D/A-Wandler 34 oder der A/D-Wandler 35 ausfällt.Here, detection of a failure of the D/
Obwohl die Ausführungsformen 2-7 modifizierte Beispiele für die Erkennung eines Ausfalls eines A/D-Wandlers gemäß Ausführungsform 1 beschreiben, kann die Erkennung eines Ausfalls eines D/A-Wandlers gemäß der vorliegenden Ausführungsform, wie in den Ausführungsformen 2-7 beschrieben, modifiziert werden. Zum Beispiel kann in dem Fall einer Modifikation, wie sie in der Ausführungsform 3 beschrieben ist, ein Versatzwert derart korrigiert werden, dass die Differenz zwischen dem in dem Speicher 11 gespeicherten Testbitmuster und einem von dem A/D-Wandler 35 ausgegebenen Wert klein wird.Although Embodiments 2-7 describe modified examples of the detection of failure of an A/D converter according to
Während Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Offenbarung oben beschrieben wurden, ist die vorliegende Offenbarung nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt.While embodiments according to the present disclosure have been described above, the present disclosure is not limited to the embodiments described above.
Beispielsweise ist eine solche Konfiguration nicht einschränkend, obwohl jede der Signalverarbeitungsvorrichtungen 10 und 30 einfach ein Eingangssignal umwandelt und das umgewandelte Signal in den oben beschriebenen Ausführungsformen ausgibt. Wie in
Wie in
Obwohl oben beschriebene Ausführungsformen Fälle beschreiben, in denen die Breite der in der Mustertabelle 111 enthaltenen Testbitmuster gleich der Breite des Bits eines vom A/D-Wandler 14 ausgegebenen digitalen Signals ist, beschreiben sie auch Fälle, in denen die Breite der in der Mustertabelle 311 enthaltenen Testbitmuster gleich der Breite des Bits eines in den D/A-Wandler 34 eingegebenen digitalen Signals ist. Eine andere Konfiguration kann verwendet werden. Die Breite der in den Speichern 11 und 31 gespeicherten Testbitmuster kann gleich der Breite der zu testenden Bits eines digitalen Signals, das eingegeben oder ausgegeben wird, sein. Wenn beispielsweise die unteren 8 Bits getestet werden sollen, kann die Breite der Testbitmuster 8 Bits betragen.Although embodiments described above describe cases where the width of the test bit patterns included in the pattern table 111 is equal to the width of the bit of a digital signal output from the A/
Darüber hinaus kann auch dedizierte Hardware oder ein gewöhnliches Computersystem die Funktionen der Signalverarbeitungsvorrichtungen 10 und 30 erfüllen.In addition, dedicated hardware or an ordinary computer system can also perform the functions of the
Beispielsweise kann durch Verteilen eines von den Steuerungen 17 und 38 auszuführenden Programms durch Speichern des Programms auf einem computerlesbaren Aufzeichnungsmedium und Installieren des Programms auf einem Computer eine Vorrichtung zum Durchführen der oben beschriebenen Verarbeitung erhalten werden.For example, by distributing a program to be executed by the
Darüber hinaus kann das Programm auf einem Plattengerät eines Servergeräts in einem Kommunikationsnetzwerk wie dem Internet gespeichert, beispielsweise auf einer Trägerwelle überlagert und auf einen Computer heruntergeladen werden.In addition, the program can be stored on a disk device of a server device in a communications network such as the Internet, for example, superimposed on a carrier wave and downloaded to a computer.
Weiterhin kann durch Starten und Ausführen des Programms während der Übertragung des Programms über das Kommunikationsnetzwerk auch die oben beschriebene Verarbeitung erreicht werden.Furthermore, by starting and executing the program while transmitting the program over the communication network, the processing described above can also be achieved.
Ferner kann die oben beschriebene Verarbeitung auch erreicht werden, indem bewirkt wird, dass das gesamte Programm oder ein Teil davon auf der Servervorrichtung ausgeführt wird, und das Programm ausgeführt wird, während der Computer Informationen bezüglich der Verarbeitung über das Kommunikationsnetz sendet und empfängt.Furthermore, the processing described above can also be achieved by causing all or part of the program to be executed on the server device, and executing the program while the computer sends and receives information related to the processing via the communication network.
In dem Fall, in dem die oben beschriebenen Funktionen von einem Betriebssystem (OS) implementiert werden oder durch Zusammenarbeit zwischen dem Betriebssystem und einer Anwendung implementiert werden, kann beispielsweise die Verteilung nur eines anderen Teils als das Betriebssystem zulässig sein, indem ein Teil auf einem Medium gespeichert oder auf einen Computer heruntergeladen wird.For example, in the case where the functionality described above is implemented by an operating system (OS) or is implemented through cooperation between the operating system and an application, distribution of only a portion other than the operating system by storing a portion on a medium or downloading a portion to a computer may be permitted.
Das Mittel zum Erzielen der Funktionen der Signalverarbeitungsvorrichtungen 10 und 30 ist nicht auf Software beschränkt, und dedizierte Hardware einschließlich Schaltungen kann einige oder alle der Funktionen erzielen.The means for achieving the functions of the
Das Vorstehende beschreibt einige beispielhafte Ausführungsformen zu Erläuterungszwecken. Obwohl die vorstehende Diskussion spezielle Ausführungsformen vorgestellt hat, werden Fachleute erkennen, dass Änderungen in Form und Detail vorgenommen werden können, ohne vom breiteren Geist und Umfang der Erfindung abzuweichen. Dementsprechend sind die Beschreibung und die Zeichnungen eher veranschaulichend als einschränkend zu verstehen. Diese detaillierte Beschreibung ist daher nicht in einem einschränkenden Sinne zu verstehen, und der Umfang der Erfindung wird nur durch die beigefügten Ansprüche zusammen mit dem gesamten Bereich von Äquivalenten definiert, auf die solche Ansprüche Anspruch haben.The foregoing describes some exemplary embodiments for purposes of illustration. Although the foregoing discussion has presented specific embodiments, those skilled in the art will recognize that changes may be made in form and detail without departing from the broader spirit and scope of the invention. Accordingly, the specification and drawings are to be regarded as illustrative rather than restrictive. This detailed description, therefore, is not to be taken in a limiting sense, and the scope of the invention will be indicated only by the appended claims, together with the full range of equivalents to which such claims are entitled.
Industrielle AnwendbarkeitIndustrial applicability
Die vorliegende Offenbarung eignet sich zum Erkennen eines Ausfalls eines Wandlers.The present disclosure is suitable for detecting a failure of a converter.
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 10,3010.30
- SignalverarbeitungsvorrichtungSignal processing device
- 11, 3111, 31
- SpeicherStorage
- 111,311111,311
- MustertabelleSample table
- 112112
- Digitale DatenelementeDigital data elements
- 12,3212.32
- TestsignalzuführerTest signal feeder
- 122122
- AdditionsmodulAddition module
- 121121
- TestsignalerzeugungsmodulTest signal generation module
- 13,3313.33
- AuswahlmodulSelection module
- 14, 142, 3514, 142, 35
- A/D-WandlerA/D converter
- 15,3615.36
- BestimmerDeterminer
- 16,3716.37
- AusgabeeinrichtungOutput device
- 17,3817.38
- Steuerungsteering
- 1818
- EinstellerAdjuster
- 1919
- Timertimer
- 3434
- D/A-WandlerD/A converter
- 101101
- EingangsanschlussInput connector
- 102102
- AusgangsanschlussOutput connector
- 103103
- EingangsanschlussInput connector
- 104104
- AusgangsanschlussOutput connector
- 191, 192191, 192
- SignalprozessorSignal processor
- 193193
- SignalquelleSignal source
- 194194
- AusgabeeinrichtungOutput device
- 301301
- EingangsanschlussInput connector
- 302302
- AusgangsanschlussOutput connector
Claims (15)
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Owner name: MITSUBISHI ELECTRIC CORPORATION, JP Free format text: FORMER OWNER: MITSUBISHI ELECTRIC CORPORATION, TOKIO/TOKYO, JP |
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R016 | Response to examination communication | ||
R016 | Response to examination communication | ||
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