Устройство для отображения графической информации на экране электронно-лучевой трубки

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в индикаторах графической информации в медицине, биологии и других областях, где используется цифровая обработкаи наблюдение низкочастотных сигналов на экране электронно-лучевой трубки. Цель изобретения - расширение области применения устройства за счет возможности раздельного изменения и расширения диапазона регулирования скорости перемещения на экране кривых исследуемых процессов, которая достигается введением коммутатора 13 и счетчика 14 и соответсвующих функциональных связей. Изобретение позволяет управлять скоростью перемещения кривых исследуемых процессов на экране электронно-лучевой трубки, что позволяет выбирать оптимальный режим слежения за исследуемыми процессами. Возможность остановки кривых позволяет лучше исследовать интересующие отрезки отображаемого сигнала. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧ ЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

2 А1 (19) (11) y1)y G 09 G 1/)б, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4338045/24-24 (22) 07.12.87 (46) 30.11.89. Бюл. 1(< 44 (72) А.А. Микалаускас и 1<1.-С.К. Скучас (53) 681,327.11(088.8) (56) Иаркатун М.Г., Сакс Е.К. Совместимый дисплей для обработки медикобиологической информации на основе микропроцессора. — Медицинская техника, 1983, 1(< 1, с. 31-35.

Авторское свидетельство СССР

1)< 1261002, кл. С 09 G 1/16, 1984. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТОБРАЖЕНИЯ ГРАФИЧЕСКОЙ ИНФОР1<1АЦИИ НА ЭКРАНЕ ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВОЙ ТРУБКИ (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в индикаторах графи< и информации в медицине, био2 логии и других областях, где используется цифровая обработка и наблюдение низкочастотных сигналов на экране электронно †лучев трубки. Цель изобретения — расширение области применения устройства за счет возможности раздельного изменения и расширения диапазона регулирования скорости перемещения на экране кривых исследуемых процессов, которая достигается введением коммутатора 13 и счетчика 14 и соответствующих функциональных связей.

Изобретение позволяет управлять скоростью перемещения кривых исследуемых процессов на экране электронно-лучевой трубки, что позволяет выбирать оптимальный режим слежения за исследуемыми процессами. Возможность остановки кривых пОзволяет лучше исследовать интересующие отрезки отображаемого С:: сигнала, 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1525726

Изобретение относится к автоматике вычислительной технике и может быть .спользовано в индикаторах графичесой информации в медицине, биологии

5 других областях, где используется цифровая обработка и наблюдение низКочастотных сигналов на экране электронно-лучевой трубки (ЭЛТ), Цель изобретения — расширение об10 асти применения устройства за счет беспечения возможности раздельного зменения и расширения диапазона реулирования скорости перемещения на кране кривых исследуемых процессов.

На фиг. 1 приведена функциональная хема устройства; на фиг. 2 — функцинальная схема блока синхронизации; а фиг. 3 — функциональная схема бло а управления.

Устройство содержит блок 1 синхронизации, блок 2 управления, первый второй блоки 3 и 4 оперативной паЛ яти, первый регистр 5 сдвига, генеатор 6 тактовых импульсов, второй егистр 7 сдвига, элемент ИЛИ 8, геераторы 9 и 10 строчной и кадровой азверток, формирователь 11 видеосигала, ЭЛТ 12, коммутатор 13 и счетчик 14, Блок 1 синхронизации (фиг. 2) образуют первый, второй и третий дели гели 15-17 частоты, первый и второй коммутаторы 18 и 19, счетчик 20 ад реса столбцов, счетчик 21 адреса строк, а также первый и второй счет35

4ики 22 и 23 импульсов.

Блок 2 управления (фиг. 3) включа.ет адресный счетчик 24, триггер 25, .коммутатор 26, дешифратор 27, формирователь 28 импульса записи, блок 29 разрешения записи и блок 30 выборки

:секции.

Первый блок 3 оперативной памяти представляет собой статическую опера45 тивную память, а второй блок 4 памяти — динамическую оперативную память.

Генератор 6 тактовых импульсов выдает тактовую частоту для блока 1 синхронизации, счетчика 14, а для первого и второго регистров 5 и 7 сдвига — еще и сигналы управления.

На входы регистров 5 и 7 сдвига информация поступает из блока 4, которому сигналы управления подает блок 2 управления, адреса — блок 1 синхро- 55 низации и информацию — блок 3. Блок 3 соединен с блоком 2 управления, который связан с блоком 1 синхронизации и управляет коммутатором 13, выход которого соединен с входом данных счетчика 14. Счетчик 14 разрешения счета получает из блока 1 синхронизации и выдает импульсы для синхронизации генератора 10 строчной развертки, который соединен с отклоняющей системой ЭЛТ 12. ЭЛТ 12 соединена с генератором 9 кадровой развертки, который получает синхроимпульсы из блока 1 синхронизации. Выходы регистров 5 и 7 сдвига соединены с входом элемента ИЛИ 8, с выхода которого через формирователь 11 видеосигнала информация поступает на модулятор ЭЛТ 12.

Устройство работает следующим образом.

На вход "Управление" устройства подается цифровой код, указывающий скорость перемещения кривых на экране ЭЛТ и номера останавливаемых кривых. Код сигнала, соответствующего отображаемым кривым, через коммутатор 26 блока 2 управления (фиг. 3) поступает на блок 3. Рассмотрим структуру блока 3, который разделен.на две части. Все ячейки первой части блока 3 обозначим А;, а второй части — А " тогда

1! Э

1 1

А A< A<) ° ..А1Р А А<2А1Ъ... АМ„ ! I

А, А22Аг) ..А „А, Ад Агз .. А2

° ° ° ° ° ° ° ° ° ° °

1 1

А„ц А,„ А ...А л А„„А,„ А ... А „ где m — - число растровых строк в кадре; и — число секций (вертикальных столбцов).

Ячейки памяти блока 4 пометим Б; тогда

„„„, ... В,р

В В22В23 В21 где 1 — число точек в одной растровой строке.

Блок 4 является памятью обновления изображения на экране ЭЛТ. Объем этой памяти зависит от числа независимых точек на экране ЭЛТ. В устройстве при тактовой частоте 20 МГц и стандартных телевизионных частотах развертки строк (15,625 кГц) и кадра (50 Гц) в одной горизонтальной растровой строке имеем на экране ЭЛТ 1000 точек (период фаз5 15257 вертки одной строки 64 мкс, из которых 14 мкс занимает обратный ход развертки, а для прямого хода развертки остается 50 мкс; в таком периоде времени размещается 1000 импульсов такто5 вой частоты). В одном кадре имеем

312,5 растровых строк (20 мс/64 мкс=

312,5). Учитывая обратный ход кадровой развертки и удобство деления изо-10 бражения на зоны (для отдельных кривых), число растровых строк в кадре выбирают равным 256. Таким образом, объем памяти должен быть 256 кбит. Для получения большего числа точек на эк- 15 ране ЗЛТ (с целью увеличения разрешающей способности) нужно увеличивать тактовую частоту, в результате чего будет пропорционально расти и объем памяти. 20

Для удобства перезаписи информации из блока 3 в блок 4 число микросхем в блоке 3 принимают равным числу микросхем в блоке 4. Выходы микросхем блока 3 соединены с входами микросхем блока 4. Объем памяти блока 3 зависит от скорости перемещения изображения по экрану. Если во время одного периода кадровой развертки надо сдвинуть иэображение на экране ЗЛТ на число периодов тактовой частоты не

30 больше 16 (число секций п = 16), то объем памяти одной части блока 3 равен 4096 бит (256 растровых строк умножается на число точек сдвига изображения на экране ЭЛТ). В этом слу- 35 чае максимальная скорость перемещения изображения на экране ЭЛТ с диагональю 32 см равна 200 мм/с. При увеличении скорости перемещения в два раза объем блока 3 также увеличивается 40 в два раза. Во избежание помех при перезаписи информации из блока 3 в блок 4 перезапись производится во время обратного хода строчной развертки в течение одного кадра раз- 45 вертки.

Изображение сдвигается налево на п столбцов. Если скорость перемещения больше 200 мм/с, то на счетчики 22 и 23 подается другое число импульсов (при скорости 400 мм/с 2, тогда изображение сдвигается на 2п столбцов, при скорости 800 мм/с 4 и т.д.).

Для получения медленных скоростей перемещения в устройство введены коммутатор 13 и счетчик 14. Коммутатор 13 в зависимости от управления к счетчику 14 подключает адресный счетчик 24 блока 2 управления для движущихся кривых нли фиксированный код для неподвижных кривых Для движущих

Чтобы не исказить информацию„ поступающую на вход устройства во вре.мя перезаписи информации из блока 3 50 в блок 4, блок 3 разделен на две части. В то время, когда производится перезапись информации в блок 4 из первой части блока 3, в другой части блока 3 производится накопление новой информации, и наоборот. Это обеспечивается путем управления старшим адресом блока 3 при помощи триггера 25, присоединенного через коммутатор 26.

26 6

При скорости перемещения изображения на экране ЭЛТ 200 мм/с объем блока 3 равен 8192 бит, а при увеличении скорости должен пропорционально увеличиваться и объем памяти блока 3.

Перед началом каждого цикла перезаписи на вход пуправлениеп подается один импульс на счетчики 22 и 23 блока 1 синхронизации (фиг. 2), которые через второй коммутатор 19 изменяют начальный код счетчика 20 адреса стол. бцов. Зто обеспечивает сдвиг изображения на экране ЭЛТ на число интервалов тактовой частоты, равное числу секций блока 3 ° Для неподвижных кривых этот импульс не подается и кривая по экрану ЭЛТ не перемещается. При перезаписи адреса для блока 3 подаются из блока 1 синхронизации (счетчики 20 и 21 адреса) через коммутатор 26 блока 2 управления, Во время обратного хода развертки первой стрбки в ячейки памяти блока 4 В„, В В ...В „ переписывается информация блока 3

А,„ A А,.... А„„ и ячейки блока 3. в течение одного кадра развертки переписывается информация всех строк, а поступающая новая информация накапливается во второй части блока 3. При записи очередной информации в блоке 4 меняется и начальный адрес развертки строки (счетчики 22 и 23 блока 1 синхронизации). Первая строка изображения на экране ЗЛТ начинается не с ячейки памяти блока 4 В н, а с В,„+,и т.д.

Тогда ячейки памяти блока 4 сдвигаются следующим образом:

В1 (В д Ва В В1 В 1 В)y ° ° еВ(1525726

<,я кривых адресный счетчик 24 через коммутатор 13 подает код на счетчик 14, который определяет, сколько секций блока 3 заполнено информацией ° ()дновременно на такое же число пери5 одов тактовой частоты сдвигается синхроимпульс строки относительно начала "„троки. Движущееся изображение на экране ЭЛТ 12 формируется путем сдвига финхроимпульса строки с каждым кадром иа интервал времени, равный записанной информации с блока 3 в течение данного кадра. В начале развертки кажqoro кадра запоминается код адресного начетчика 24, и в течение развертки сего кадра при помощи счетчика 14

Чинхроимпульс каждой строки передвига тся на число периодов тактовой часто-!

ы, равное коду адресного счетчика 24.

Пример. Допустим, что во вреМя одного кадра развертки заполняются секции блока 3 (это соответствует скорости перемещения 2 5 мм/с). Тогда

При заполнении первой части блока 3

9о время первого кадра развертки на начетчик 14 подается код 0 и изображейие .на экране выводится с первого

Элемента В« во время второго кад— ра развертки — код 2, вывод начинает я с третьего элемента В, и далее возрастает до B„„ . 3a счет этого с каждым кадром развертки получаем сдвинутое йа 2 столбца относительно предьдущего язображение. При уменьшении скорости

Перемещения в два раза подаваемый на счетчик 14 код с каждым кадром раз-! вертки возрастает на единицу. Дальней-! шее уменьшение скорости перемещения изображения производится путем увели40 чения количества кадров, за время разВертки которых код, подаваемый на счетчик 14, возрастает на единицу.

Блок синхронизации работает следую- „

Шим образом.

На вход третьего делителя 5 частоты блока 1 синхронизации от генератора 6 тактовых импульсов поступают импульсы тактовой частоты (20 !!Гц). Третий делитель 15 частоты блока 1 синхронизации входную частоту делят на 80, Полученные в результате деления импульсы поступают на входы первого и второго делителей 16 и 17 час55 тоты блока 1 синхронизации, а на вход счетчика 20 адреса столбцов блока 1 синхронизации поступают импульсы с частотой 1,25 !"!Гц для адресации блока 4.

Первый делитель 16 частоты блока 1 синхронизации делит частоту на 5000, и получающиеся на его выходе импульсы кадровой развертки с частотой 50 Гц поступают на генератор 9 кадровой развертки, Первый делитель 16 частоты управляет вторым коммутатором 19, а также вьдает импульсы различной частоты, чапрямер 50, 100, 200 и 400 Гц, на первый коммутатор 18, с помощью которого выбирается требуемая скорость передвижения кривых на экране ЭЛТ 12.

Второй делитель !7 частоты делит входную частоту на !6, и с его выхода импульсы частотой 15,625 кГц через счетчик 14 поступают на генератор 10 строчной развертки, а также на формирователь 28 импульса записи и блок 29 разрешения записи блока 2 управления, Счетчики 20 и 21 блока синхронизации вьдают код адреса для.блока 4 и через коммутатор 26 блока 2 управления для блока 3.

Введение второго коммутатора 19 и первого и второго счетчиков 22 и 23 в блоке 1 синхронизации предусмотрено для независимой остановки двух кривых. При необходимости применения устройства для отображения большего числа кривых с независимой остановкой каждой из нях необходимо увеличивать число счетчиков до числа отображаемых кривых. Счетчики определяюг начало развертки кривых я скорость их передвижения на экране ЭЛТ 12. При остановке счетчика не меняется начальный адрес развертки строки и кривая останавливается. Второй коммутатор 19 поочередно во время каждого кадра развертки подключает первый и второй счетчики 22 и 23 к первому счетчику 20 адреса, разрешая независимую остановку требуемой кривой. Первый счетчик 20 адреса применяется для адресации столбцов при развертке строки, а второй счетчик 21 адреса — для адресации стрск при развертке по кадру °

Команды записи для блока 4 динамической оперативной памяти подаются формирователем 28 импульса записи блока 2 управления, а код адреса — счетчиками 20 и 21 адреса блока синхронизации. Информация о форме кривых, 1 накопленная в блоке 4, параллельным кодом подается на входы регистров 5

1525726

t и 7 сдвига. Регистры 5 и 7 сдвига тактом генератора 6 тактовых импульсов выдают эту информацию (в виде последовательного кода) через элемент

ИЛИ 8 на формирователь 11 видеосиг5 нала, с выхода которого она поступает на модулятор ЭЛТ 12 и отображается на экране ЭЛТ.

Предлагаемое устройство позволяет отображать на экране ЭЛТ изменяющиеся во времени кривые, которые отображают исследуемые процессы (состояние больного по опрецеленнЬ|м параметрам, биологические процессы). При этом обеспечиваются более широкие по сравнению с известными устройствами функциональные возможности: расширяется частотная характеристика, что увеличивает разрешающую способность устройства, расширяются возможности управления скоростью перемещения кривых, что позволяет выбирать оптимальный режим слежения за исследуемыми процессами.

Возможность остановки кривых позволя- 25 ет лучше исследовать интересующие отрезки отображаемого сигнала.

Формула изобретения

1. Устройство для отображения графической информации на экране электронно-лучевой трубки (ЭЛТ), содержащее блок синхронизации, блок управления, первый и второй блоки оператив-. ной памяти, первый и второй регистры

35 сдвига, генераторы кадровой и строчной развертки, элемент ИЛИ, формирователь видеосигнала, выход которого соединен с модулятором ЗЛТ, генератор тактовых импульсов, управляющий вход блока синхронизации является управляющим входом устройства, тактовый вход блока синхронизации соединен с первым выходом генеРатора тактовых им- 45 пульсов, а первый выход — с входом генератора кадровой развертки, выходы генераторов кадровой и строчной разверток соединены с отклоняющей системой ЗЛТ, вход формирователя видеосигнала соединен с выходом элемента

ИЛИ, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходами первого и второго регистров сдвига, тактовые входы которых соединены с вторым выходом генератора тактовых импульсов, а информационные входы соединены соответственно с первым и вторым выходами второго блока оперативной памяти, адресный вход и вход записи которого соединены соответственно с вторым выходом блока синхронизации и первым выходом блока управления, информационный вход второго блока оперативной памяти соединен с выходом первого блока оперативной памяти, управляющий вход которого подключен к второму выходу блока управления, первый вход которого является информационным входом устройства, а второй вход подключен к третьему выходу блока синхронизации, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения области применения устройства за счет возможности раздельного изменения и расширения диапазона регулирования скорости перемещения на экране кривых исследуемых процессов, в него введены счетчик и коммутатор, управляющий и информационный входы которого соединены соответственно с управляющим входом устройства и третьим выходом блока управления, выход коммутатора соединен с информационным входом счетчика, управляющий и тактовый входы которого соединены соответственно с четвертым выходом блока синхронизации и вторым выходом генератора такто.— вых импульсов, выход счетчика соединен с входом генератора строчной развертки.

2. Устройство по п. 1, о т л" и ч а ю щ е е с я тем, что блок синхронизации содержит первый, второй и третий делители частоты, первый и второй коммутаторы, счетчик адреса столбцов и счетчики адреса строк, первый и второй счетчики импульсов, вход третьего делителя частоты является входом тактовых. импульсов блока, первый и второй выходы третьего делителя частоты соединены соответственно с входами первого и второго делителей частоты, а третий выход третьего делителя частоты соединен со счетным г входом счетчика адреса столбцов,, управляющий вход которого и управляющий вход счетчика адреса строк соединены с первым выходом второго делителя частоты, который является четвертым выходом блока, первый выход первого делителя частоты является первым выходом блока, а второй выход соединен с информационным входом первого коммутатора, управляющий вход которого соединен с управляющим входом блока, который подключен к счетным входам первого и второго счетчиков

12

)1

1525726

Импульсов, выходы которых соединены

Соответственна с первым и вторым инормационным входами второго коммутаора, управляющий вход которого подлючен к третьему выходу первого дели5 еля частоты, выход второго коммутаора соединен с входом начальной ус1ановки счетчика адреса столбцов, r ервый выход которого, второй выход второго делителя частоты, выход первого коммутатора и первый выход счет1 чика адреса строк являются третьим выходом блока, счетный вход счетчика адреса строк подключен к первому выходу первого делителя частоты, второй выход счетчика адреса строк и второй выход счетчика адреса столбцов являются вторым выходом блока.

1525726

Кп3согноиа

Заказ 7230/46 Тираж 469 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Редактор А. Orap г

0m &ва1

Составитель С. Казаков

Техред Л.Сердюкова Корректор В. Кабаций