Устройство для отображения информации на экране электронно-лучевой трубки Советский патент 1988 года по МПК G09G1/16 

&о

эо ф

11

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, а именно к средствам визуального отображения информации, и может быть использовано в индикаторах графической информации в медицине, биологии и других областях, где необходима индикация низкочастотных сигналов на экране электронно-лучевой трубки (ЭЛТ).

Цель изобретения - расширение области применения устройства за счет возможности плавного перемещения отображаемых отрезков кривых по экрану ЭЛТ.

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства; на фиг.2 и 3 - эпюры, поясняющие работу устройства; на фиг. 4 - структурная схема блока памяти кадра; на фиг. 5 - схема блока управления; на фиг. 6 - схема блока синхронизации; на фиг. 7 - вре- менная диаграмма работы блока управле

ния; на фиг. 8 - блок-схема алгорит0

0

5

ные выходы которой являются информационными выходами блока 3, информационные входы которого являются информационными входами памяти 14. Выход элемента 2ИЛИ 12 соединен с входом памяти 14.

Блок 5 управления содержит устройство 15 прямого доступа к памяти (ПДП), буфер 16, счетчик 17 и микроконтроллер 1 8. Тактовый вход счетчика 17 является входом синхронизации строк блока 5, а вход сброса соединен с вторым входом запроса прямого доступа устройства 15 ПДП и является входом синхронизации кадров блока 5, выход счетчика 17 подключен к магистрали микроконтроллера 18 - к цепи вектора прерывания, имеющего старший приоритет, а. магистраль микроконтроля (шина данных, адресов и управления) через буфер 16 подключена к устройству 15 -ЩЩ. Первый вход запроса прямого доступа (ЗПДО) устройст

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, а именно к средствам визуального отображения информации, и может быть использовано в индикаторах графической информации в медицине, биологии. Цель изобретения - расширение области применения устройства за счет плавного перемещения отобра жаемых отрезков электрофизиологических кривых - достигается введением блока оперативной памяти и соответствующих функциональных связей. Изобретение обеспечивает отображение информации в режиме скользящего обзорного окна с возможностью останова в любом месте для многократного просмотра запоминаемого отрезка прямой, многократно превышающего одно временно наблюдаемый на экране ЭЛТ, путем программирования каналов устройства прямого доступа к памяти на запись и считывание данных при помощи микроконтроллера. С целью избежания сбоев в работе программирование осуществляется в период между соседними сигналами Конец преобразования преобразователя. 8 ил. е IS (Л

ма обработки прерывания микроконтрол- 25 ва 15 ПДП является входом Конец лером.. преобразования блока 5, второй выУстройство содержит аналого-цифро- ход подтверждения прямого доступа вой преобразователь (АЦП) 1, блок 2 оперативной памяти, блок 3 памяти

(ППД1) и выход записи ввода-вывода устройства 15 ПДП являются соотв

кадра, формирователь 4 видеосигнала, зо

40

блок 5 управления, блок 6 синхронизации, блок 7 развертки, выходы строчной и кадровой разверток- которого соединены с отклоняющей системой ЭЛТ 8, модулятор которой соединен с выходом формирователя 4, информационные входа которого соединены с выходом блока 3.

БЛОК 3 памяти кадра содержит мультиплексор 9, элемент НЕ 10, элемент 2И-НЕ 11, элемент 2ИПИ 12, адресный счетчик 13 и память 1,4. Первьй вход мультиплексора 9 является тактовым входом блока 3, второй вход, соединенный с первым входом элемента 2ИЛИ 12 - первый входом управления записью блока 3, а управляющий вход соединен с первым входом элемента 2И-НЕ 11 и является входом синхронизации кадров блока 3, второй вход управления записью которого соединен с вторым входом элемента 2ИЛИ 12, а вход синхронизации строк блока 3 соединен с i входом элемента НЕ 10, выход которого соединен с вторым входом адресноственно первым и вторым выходами управления записью блока 5, а выходы записи в память и чтения из памяти устройства 15 ПДП являются соответственно третьим ft четвертым выходами блока 5. При этом адресными выходами блока 5 являются адресные входы (выходы) устройства 15 ПДП (адресная часть магистрали).

Блок 6 синхронизации содержит тактовый генератор 19, первый 20, второй 21 и третий 22 счетчики, первый 23 и второй 24 дешифраторы, первый 25 и второй 26 RS-триггеры. При этом выход генератора 19 соединен со счетным входом счетчика 20 и является тактовым выходом блока 6. .Выходы счетчика 20 соединены с входами дешифратора 23, выходы которого соединены соответственно с входами RS-тригге-. .ра 25, выход которого является выхо- 0 дом синхронизации строк блока 6. Выход переноса счетчика 20 соединен с входами счетчиков 21 и 22 и является выходом ТАКТ АЦП блока 6, выходы счетчика 21 соединены с входами дешифра45

го счетчика 13, счетный вход которо- тора 24, выходы которого соединены го подключен к выходу мультиплексо- соответственно с входами RS-тригге- ра 9, а выходы соединены с адресны- ра 26, выход которого является выходом ми входами памяти 14, информацион- синхронизации кадров блока 6. Выход

ход подтверждения прямого доступа

(ППД1) и выход записи ввода-вывода устройства 15 ПДП являются соответо

0

ственно первым и вторым выходами управления записью блока 5, а выходы записи в память и чтения из памяти устройства 15 ПДП являются соответственно третьим ft четвертым выходами блока 5. При этом адресными выходами блока 5 являются адресные входы (выходы) устройства 15 ПДП (адресная часть магистрали).

Блок 6 синхронизации содержит тактовый генератор 19, первый 20, второй 21 и третий 22 счетчики, первый 23 и второй 24 дешифраторы, первый 25 и второй 26 RS-триггеры. При этом выход генератора 19 соединен со счетным входом счетчика 20 и является тактовым выходом блока 6. .Выходы счетчика 20 соединены с входами дешифратора 23, выходы которого соединены соответственно с входами RS-тригге-. .ра 25, выход которого является выхо- 0 дом синхронизации строк блока 6. Выход переноса счетчика 20 соединен с входами счетчиков 21 и 22 и является выходом ТАКТ АЦП блока 6, выходы счетчика 21 соединены с входами дешифра5

переноса счетчика 21 соединен с входом сброса счетчика 22, импульс пе- реноса которого является выходом СТАРТ АЦП блока 6.

Устройство работает следующим образом.

Выборка отображаемого сигнала преобразуется в АЦП 1 в цифровой код сог согласно поступающим с блока 6 сигна- лам СТАРТ АЦП и ТАКТ АЦП. По сигналу Конец преобразования АЦП 1 блок 5 управления осуществляет запись данных в блок 2. Запись имеет приоритет перед чтением и осуществляется рег;уляр- но с приходом сигнала Конец преобразования.

На фиг. 3 весь массив памяти схематически изображен в виде круга, где запись информации происходит цикличес ки, т.е. самая новая информация за- письгоается на место самой старой по текущему адресу.А..

Во время обратного хода развертки кадров данные с блока 2 с текуще- го адреса А, по текущий адрес , т.е. составляющие отображаемой на экране отрезок кривой, переписываются при помощи блока 5 в блок 3 (направление развертки строк растра на экра- не ЭЛТ слева направо). Данные с адреса А. по адрес А,- ,„ .. составляют

Ц-Т1- 7 I

отрезок кривой, запоминаемый за пределами экрана ЭЛТ ((|иг. 4). При остановке кривой запись новой информации с АЦП 1 в блок 2 не производится, а во йремя обратного хода развертки кадров в блок 3 переписывается с блока 2 тот же отрезок кривой (с фиксированного адреса А. . по фиксированный адрес А.).

Во время обзора запоминающего отрезка кривой запись новрй информации с АЦП 1 в блок 2 тоже не производит- ся, однако запись данных с блока 2 в блок 3 во время обратного хода развертки кадров осуществляется с текущего адреса А по текущий адрес А. Адреса изменяются с частотой сигнала Конец преобразования АЦП 1. В итоге осуществляется плавный обзор всего запоминаемого отрезка кривой.

Во время прямого хода развертки кадров при прямом ходе каждой строки развертки происходит считывание всего содержимого блока 3 с тактовой частотой, поступакицей с блока 6. С выхода блока 3 данные отображаемого сигнала поступают на формирователь

4, где происходит формирование видеосигналов путем сравнения переведенных при помощи быстродействующего ЦАП в аналоговую форму данных со ступенчатым напряжением, пропорциональным текущей строке растра. С формирователя 4 видеоимпульсы поступают на модулятор ЭЛТ 8.

Блок 3 памяти кадра работает следующим образом.

Во время записи данных (сигнал синхронизации кадров О) мультиплексор 9 пропускает сигнал с первого выхода управления записью блока 5, который управляет адресным счетчиком 13. Запись данных в память 14 осуществляется сигналом О, появляющимся на выходе элемента 2ИЛИ 12 при совпадений сигналов первого и второго выходов управления записью блока 5. Во время считывания данных (сигнал синхронизации кадров 1) мультиплексор 9 пропускает тактовый сигнал блока 6. При этом считывание данных осуществляется во время прямого хода развёртки строк (сигнал синхронизации строк 1). Во время обратного хода развертки строк (сигнал синхронизации строк О) на выходе элемента 2И-НЕ 11 тоже появляется О и в адресном счетчике устанавливается начальный (нулевой) адрес.

Блок 5 управления работает следующим образом.

За несколько строк обратного хода развертки кадров (этот момент определяется счетчиком 17 строк, который вьщаёт сигнал прерьшания на микроконтроллер 18) осуществляется программирование при помопщ микроконтроллера 18 устройства 15 ПДП. Первый . канал устройства ПДП программируется на запись в память. Этим каналом осуществляется запись данных с АЩ1 1 в блок 2. Состояние адресного счетчика данного канала микроконтроллером 18 не изменяется. Второй канал программируется на считывание из памяти. Этим каналом осуществляется считывание данных с блока 2 и запись в блок 3, служащий в качестве устройства ввода-вывода относительно устройства 15 ПДП. Для определения начального адреса считывания данных из блока 2 микроконтроллер 18 считывает текущее значение А адресного счетчика первого канала устройства 15 ПДП

(фиг.2), добавляет число К и в адресный счетчик второго канала записывает значение А

Значение количества выводимых вторым каналом слов записывается равным отображаемому на экране отрезку кривой. В режиме остановки кривой работа первого канала блокируется, т.е. значение стар- того адреса

счетчика 20 подается на входы счетчиков 21 и 22, а также поступает на АЦП 1 в качестве сигнала ТАКТ АЦП. Согласно выходному коду счетчика 21 при помощи дешифратора 24 и RS-тригге ра 26 получаются временные соотношения сигнала синхронизации кадров. Импульс переноса третьего счетА . становится фиксирован- ю чика 22 в качестве сигнала СТАРТ АЦП

ныМ| а в режиме обзора запоминаемого

20

отрезка кривой первый канал устройства 15 ЩЩ программируется на режим чтения из памяти (для продвижения обзорного окна по отрезку кривой j без занесения новых данных). На этом программирование устройства 15 ПДП микроконтроллером 18 завершается. Во избежание сбоев в работе программирование осуществляется в промежутке между соседними сигналами Конец преобразования. АЦП 1 (фиг. 7).

Таким образом, с приходом очередного сигнала АЦП 1 Конец преобразования, служащего в качестве сигнала ЗПДО первого канала устройства 15 ПДП, в режиме отображения текущей кривой устройство 15 ПДП выдает сигнал Запись в память, которьй в качестве сигнала с третьего выхода бло- д ка 5 осуществляет запись данных с АЦП 1 в блок 2. С появлением уровня О сигнала синхронизации кадров, служащего в качестве сигнала Запрос прямого доступа второго канала, устпоступает на АЦП 1. Работа счетчика 22 синхронизации относительно сигнала синхронизации развертки кадров. Коэффициент пересчета счетчика 22 устанавливается в зависимости от скорости перемещения кривой по экрану ЭЛТ. За один кадр развертки поступает от двух до восьми сигналов СТАРТ АЦП.

Устройство обеспечивает отображение информации в режиме скользящего Обзорного окна с возможностью остановки в любом месте для многократного просмотра запоминаемого отрезка кривой, многократно превышающего 25 одновременно наблюдаемый на экране ЭЛТ. Формула изобретения

Устройство для отображения информации на экране электронно-лучевой трубки (ЭЛТ), содержащее аналого-цифровой преобразователь, информационный вход которого является входом устройства, блок памяти кадра, формирователь видеосигнала, блок управлеройство 15 ПДП выдает сигнал Чтение ния, блок синхронизации и блок раз40

45

из памяти , который в качестве сигнала четвертого выхода блока 5 производит считывание данных из блока 2, и сигналы ППД1 второго канала ПДП 15 и второго канала ПДП 15 и Запись ввод-вывод, которые в качестве сигналов соответственно с первого и второго выходов управления записью блока 5 осуществляют запись данных в блок 3. В силу старшего приоритета первого канала устройства .15 ДЦП запись данных в блок 2 производится так же во время вывода данных. Вывод приостанавливается на один такт, во время которого и производится запись. 0

Блок 6 синхронизации работает следующим образом.

Сигнал тактового генератора 19 подается на счетчик 20, согласно выходвертки, выходы строчной и кадровой разверток которого соединены с отклоняющей системой ЭЛТ, модулятор ко торой соединен с выходом формирователя видеосигнала, информационные входы которого соединены с выходами блока памяти кадра, входы синхронизации строк и кадров блока управления, формирователя видеосигнала и блока развертки подключены к первому и второму выходам блока синхронизации, третий выход которого соединен с тактовым входом блока памяти кадра Четвертый и пятьш выходы - с управля ющими входами аналого-цифрового преобразователя, отличающе е с тем, что, с целью расширения области применения устройства за счет обеспечения возможности плавного перемещ

ному коду которого при помощи дешиф- 55 ния отображаемых отрезков кривых по

ратора 23 и RS-триггера 25 получаются временные соотношения сигнала син- хронизащ1и строк. Сигнал переноса

счетчика 20 подается на входы счетчиков 21 и 22, а также поступает на АЦП 1 в качестве сигнала ТАКТ АЦП. Согласно выходному коду счетчика 21 при помощи дешифратора 24 и RS-тригге- ра 26 получаются временные соотношения сигнала синхронизации кадров. Импульс переноса третьего счет

поступает на АЦП 1. Работа счетчика 22 синхронизации относительно сигнала синхронизации развертки кадров. Коэффициент пересчета счетчика 22 устанавливается в зависимости от скорости перемещения кривой по экрану ЭЛТ. За один кадр развертки поступает от двух до восьми сигналов СТАРТ АЦП.

Устройство обеспечивает отображение информации в режиме скользящего Обзорного окна с возможностью остановки в любом месте для многократного просмотра запоминаемого отрезка кривой, многократно превышающего одновременно наблюдаемый на экране ЭЛТ. Формула изобретения

Устройство для отображения информации на экране электронно-лучевой трубки (ЭЛТ), содержащее аналого-цифровой преобразователь, информационный вход которого является входом устройства, блок памяти кадра, формирователь видеосигнала, блок управления, блок синхронизации и блок раз0

5

0

вертки, выходы строчной и кадровой разверток которого соединены с отклоняющей системой ЭЛТ, модулятор которой соединен с выходом формирователя видеосигнала, информационные входы которого соединены с выходами блока памяти кадра, входы синхронизации строк и кадров блока управления, формирователя видеосигнала и блока развертки подключены к первому и второму выходам блока синхронизации, третий выход которого соединен с тактовым входом блока памяти кадра. Четвертый и пятьш выходы - с управляющими входами аналого-цифрового преобразователя, отличающе е ся тем, что, с целью расширения области применения устройства за счет обеспечения возможности плавного перемещеэкрану ЭЛТ, оно содержит блок оперативной памяти, информационные входы которого соединены с выходами аналого71

цифрового преобразователя, а выходы соединены с информационными входами блока памяти кадра, первый и второй входы управления записью которого со единены с первым и вторым выходами блока управления, входы синхронизации строк и кадров соединены с первым и вторым выходами блока синхронизации, первый и второй входы

Фиг, 2

Направление 9iu- Пшия кри8ой

фие.З

778948

управления записью и считыванием блока оперативной памяти соединены соответственно с третьим и четвертым вы- J. ходами блока управления, выходы груп-- пы которого соединены с адресными входами блока оперативной памяти, выход аналого-цифрового преобразователя соединен с входом Конец преобра- 0 зования блока управления.

Фuв,J

N

Отдлоко5 Отблонаб

Отблоко5

Фиг. 5

кблщз

. Отдлокаг

Фиг.

К5локд2

/V

ISbix.gnp.

Отблона

CUHKD. строк Синхр. щ

KOffD09 котд

фиг.5

CUHXD.

кадро8

tK t, ti t -rtni tf tj... t/f -моНенты поядлени сигнала Нонец преоброзовония

tni - мопент залрроа прерыВани/г-, т /7г интердал обработки поерыдания/проероммиробание микроконтроллером устрой(тда ffffff) Фие. 7

Установка режима работы 1- канала ПДП-зопись ff ламят, чтение из устр. бВдда- SuSoga. записи кол-ва передаВаепых сяоб

ffтенив содерж. счетчика адреса Г канала Я, прибавление числа tc, запись получен, значения 6 регистр

адреса 2 ° кинам

Установка режима работы 2 ка- нала /IffЛ- чтвние из ланяти. запись д устройство ввода-вывода, запись кол-Ва передавовт1Х слов

Запись слоВа, разреш. работу / у каналом пиП и уствнав- ливаюшего бит КОНЕЦ СЧЕТА в регистр режимов уст-ва ПАП

1377894