Устройство для отображения графической информации на экране электронно-лучевой трубки

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧ ЕСНИРЕСПУБЛИН 19) И 151).1 С 09 16,ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ 8045/212.871189. Бюл. Р 44аускас и М. К. СкуМик(088.8) .Г., Сакс Е ля обработк нформации н- Медицин с. 31-35. идетельство С 09 С 1/16ая техн СССР 198 Т ки озможность о ми процессам кривых пОзвол интересующие втомаисследоватьтображаемого3 ил. ет луч трезкиф-лы может графибиоз сигнал ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(21) 433 (22)07. (4 б) 30. (72) А.А час (53) 681 (56) Мар тимый ди биологич микропро ка, 1983Автор Р 126100(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТОБРАЖЕНИЯ ФИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ НА ЭКРАНЕ Э РОННО-ЛУЧЕВОЙ ТРУБКИ(57) Изобретение относится к а тике и вычислительной технике и быть использовано в индикаторахй информации в медицине,2логии и других областях, где используется цифровая обработка и 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 соответствующих функциональных связей. Изобретение позволяет управлять скоростью перемещения кривых исследуемых процессов на экране электронно-лучевой трубки, что позволяет выбирать оптимальный режим слежения за исследуемы1525726 ции 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 2. ЭЛТ 12 соединена с генератором 9 кадровой развертки, который получает синхроимпульсыиз блока 1 синхронизации. Выходы регистров 5 и 7 сдвига соединены с входом элемента ИЛИ 8, с выхода которо го через формирователь 11 видеосигнала информация поступает на модулятор ЭЛТ 12.Устройство работает следующим образом.20 На вход "Управление" устройстваподается цифровой код, указывающийскорость перемещения кривых на экране ЭЛТ и номера останавливаемых кривых. Код сигнала, соответствующего 25 отображаемым кривым, через коммутатор 26 блока 2 управления (фиг. 3)поступает на блок 3. Рассмотрим струк.туру блока 3, который разделен.надве части. Все ячейки первой частиблока 3 обозначим А; , а второй части - А " тогдаФ 1 1 1 1ААЮАу А 1 О А А 2 АЪ А(ь1Ад, А А 2 АуА А, АА 3511и в 2 вЗфьф ъгде и - число растровых строк в кадре;и - число секций (вертикальныхстолбцов).Ячейки памяти блока 4 пометим Б; тогдаВ, ВВ . , ВР В,В ав 3". ВВВгде 1 - число точек в одной растровойстроке.Блок 4 является памятью обновленияизображения на экране ЭЛТ. Объем этойпамяти зависит от числа независимыхточек на экране ЭЛТ. В устройстве притактовой частоте 20 ИГц и стандартных55 телевизионных частотах развертки строк(15,625 кГц) и кадра (50 Гц) в однойгоризонтальной растровой строке имеемна экране ЭЛТ 1000 точек (период азИзобретение относится к автоматикеИ вычислительной технике и может быть.спользовано в индикаторах графичесой информации в медицине, биологиий других областях, где используетсяцифровая обработка и наблюдение низКочастотных сигналов на экране электонно-лучевой трубки (ЭЛТ),Цель изобретения - расширение обасти применения устройства за счетбеспечения возможности раздельногозменения и расширения диапазона реулирования скорости перемещения накране кривых исследуемых процессов.На фиг. 1 приведена функциональнаяхема устройства; на фиг. 2 - функцинальная схема блока синхронизации;а фиг, 3 - функциональная схема блоа управления.Устройство содержит блок 1 синхронизации, блок 2 управления, первыйвторой блоки 3 и 4 оперативной паяти, первый регистр 5 сдвига, генеатор 6 тактовых импульсов, второйегистр 7 сдвига, элемент ИЛИ 8, геераторы 9 и 10 строчной и кадровойазверток, формирователь 11 видеосиг.ала, ЭЛТ 12, коммутатор 13 и счет 1 ик 14,Блок 1 синхронизации (фиг. 2) образуют первый, второй и третий делигели 15-17 частоты, первый и второйкоммутаторы 18 и 19, счетчик 20 адеса столбцов, счетчик 21 адресастрок, а также первый и второй счетчики 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 29разрешения записи и блок 30 выборкисекции.Первый блок 3 оперативной памятиьпредставляет собой статическую опера 45тивную память, а второй блок 4 памяфти - динамическую оперативную память.Генератор 6 тактовых импульсов выдает тактовую частоту для блока 1синхронизации, счетчика 14, а дляпервого и второго регистров 5 и 7сдвига - еще и сигналы управления.На входы регистров 5 и 7 сдвига информация поступает из блока 4, которому сигналы управления подает блок 2управления, адреса - блок 1 синхронизации и информацию - блок 3. Блок 3соединен с блоком 2 управления, который связан с блоком 1 синхрониза5 15257вертки одной строки 64 мкс, из которых 14 мкс занимает обратный ход развертки, а для прямого хода разверткиостается 50 мкс; в таком периоде времени размещается 1000 импульсов такто 5вой частоты). В одном кадре имеем312,5 растровых строк (20 мс/64 мкс=312,5). Учитывая обратный ход кадровой развертки и удобство деления изо бражения на зоны (для отдельных кривых), число растровых строк в кадревыбирают равным 256. Таким образом,объем памяти должен быть 256 кбит. Дляполучения большего числа точек на экране ЗЛТ (с целью увеличения разрешающей способности) нужно увеличиватьтактовую частоту, в результате чегобудет пропорционально расти и объемпамяти. 20Для удобства перезаписи информациииз блока 3 в блок 4 число микросхем вблоке 3 принимают равным числу микросхем в блоке 4. Выходы микросхем блока 3 соединены с входами микросхемблока 4. Объем памяти блока 3 зависитот скорости перемещения изображенияпо экрану. Если во время одного периода кадровой развертки надо сдвинуть иэображение на экране ЗЛТна число периодов тактовой частоты не30больше 16 (число секций п = 16), тообъем памяти одной части блока 3 равен 4096 бит (256 растровых строкумножается на число точек сдвига изображения на экране ЭЛТ). В этом случае максимальная скорость перемещенияизображения на экране ЭЛТ с диагональю 32 см равна 200 мм/с, При увеличении скорости перемещения в два раза объем блока 3 также увеличивается 40в два раза. Во избежание помех приперезаписи информации из блока 3 вблок 4 перезапись производится вовремя обратного хода строчной развертки в течение одного кадра раз вертки. 4Изображение сдвигается налево на и столбцов. Если скорость перемещения больше 200 мм/с, то на счетчики 22 и 23 подается другое число импульсов (ири скорости 400 мм/с 2, тогда изображение сдвигается на 2 п 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 движущихЧтобы не исказить информацию поступающую на вход устройства во время перезаписи информации из блока 3 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 ири помощи триггера 25, присоединенного через коммутатор 26. 26 6При 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 Управление 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 3Для 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 цВ переписывается информация блока 3 А, А АА 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 , а с Ви т.д. Тогда ячейки памяти блока 4 сдвигаются следующим образом:В В В. + В р В ВюВо Ви Вяп+ Вяп+Рь+ъф я 2 22 25 ф ф ф 2 ьСя кривых адресный счетчик 24 через коммутатор 13 подает код на счетчик 14, который определяет, сколько секций блока 3 заполнено информацией. одновременно на такое же число пери 5 рдов тактовой частоты сдвигается синхроимпульс строки относительно начала 4 троки. Движущееся изображение на эк 1 ане ЭЛТ 12 формируется путем сдвига инхроимпульса строки с каждым кадром иа интервал времени, равный записанной информации с блока 3 в течение данного кадра. В начале развертки кажфого кадра запоминается код адресного начетчика 24, и в течение развертки сего кадра при помощи счетчика 14 финхроимпульс каждой строки передвигаФтся на число периодов тактовой частоты, равное коду адресного счетчика 24.П р и м е р. Допустим, что во вреМя одного кадра развертки заполняются 2 секции блока 3 (это соответствует скорости перемещения 2 5 мм/с). Тогда При заполнении первой части блока 3 Во время первого кадра развертки на начетчик 14 подается код 0 и изображейие .на экране выводится с первого Элемента В во время второго кадра развертки - код 2, вывод начинаетя с третьего элемента В, и далее возастает до В . За счет этого с каждым кадром развертки получаем сдвинутое йа 2 столбца относительно предыдущего Изображение. При уменьшении скорости Перемещения в два раза подаваемый на счетчик 14 код с каждым кадром развертки возрастает на единицу. Дальнейшее уменьшение скорости перемещения изображения производится путем увели 40 чения количества кадров, эа время разВертки которых код, подаваемый на счетчик 14, возрастает на единицу.Блок синхронизации работает следую-цим образом.1. На вход третьего делителя 5 частоты блока 1 синхронизации от генератора б тактовых импульсов поступают импульсы тактовой частоты (20 МГц).Третий делитель 15 частоты блока 1 синхронизации входную частоту делят на 80, Полученные в результате деления импульсы поступают на входы первого и второго делителей 1 б и 17 час 55 тоты блока 1 синхронизации, а на вход счетчика 20 адреса столбцов блока синхронизации поступают импульсы с частотой 1,25 "Гц для адресации блока 4,Первый делитель 1 б частоты блока 1синхронизации делит частоту на 5000,и получающиеся на его выходе импульсыкадровой развертки с частотой 50 Гцпоступают на генератор 9 кадровой развертки, Первый делитель 16 частоты управляет вторым коммутатором 19, а также выдает импульсы различной частоты,чапрямер 50, 100, 200 и 400 Гц, напервый коммутатор 18, с помощью которого выбирается требуемая скоростьпередвижения кривых на экране ЭЛТ 12.Второй делитель 7 частоты делитвходную частоту на б, и с его выходаимпульсы частотой 15,625 кГц черезсчетчик 14 поступают на генератор 10строчной развертки, а также на формирователь 28 импульса записи и блок 29разрешения записи блока 2 управления,Счетчики 20 и 21 блока синхронизациивыдают код адреса для.блока 4 и черезкоммутатор 26 блока 2 управления дляблока 3.Введение второго коммутатора 19 ипервого и второго счетчиков 22 и 23в блоке 1 синхронизации предусмотрено для независимой остановки двух кривых. При необходимости применения устройства для отображения большего числа кривых с независимой остановкойкаждой из нях необходмо увеличиватьчисло счетчиков до числа отображаемыхкривых. Счетчики определяюг началоразвертки кривых я скорость их передвижения на экране ЭЛТ 12. При остановке счетчика не меняется начальныйадрес 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 строк при развертке по кадруКоманды записи для блока 4 динамической оперативной памяти подаются формирователем 28 импульса записи блока 2 управления, а код адреса - счетчиками 20 и 21 адреса блокасинхронизации. Информация о форме кривых, 1накопленная в блоке 4, параллельным кодом подается на входы регистровф 5и 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 видеосиг 5 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 опрецеленным 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 ет лучше исследовать интересующие отрезки отображаемого сигнала. Формула изобретения301. 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 регистры35 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 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 соединенс 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 счетнымг 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 счетчиков12 3525726 йрп 3 мное Пт Йока Ю М бтху б ь йдкд Ф 08. ГОКф Импульсов, выходы которых соединены Соответственно с первым и вторым инормационным входами второго коммутаора, управляющий вход которого подлючен к третьему выходу первого дели 5 еля частоты, выход второго коммутаора соединен с входом начальной установки счетчика адреса столбцов,ервый выход которого, второй выход второго делителя частоты, выход первого коммутатора и первый выход счетчика адреса строк являются третьимвыходом блока, счетный вход счетчика адреса строк подключен к первомувыходу первого делителя частоты, второй выход счетчика адреса строк ивторой выход счетчика адреса столбцов являются вторым выходом блока.1525726 дт Ююю 1 К 03 согноиа Заказ7230/46 Тираж 469 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5