Устройство для отображения графической информации на экране электронно-лучевой трубки Советский патент 1989 года по МПК G09G1/16 

:д

tv: сд

(fUtfi

i Изобретение относится к автоматике Ц вычислительной технике и может быть использовано в индикаторах графичес- рой информации в медицине, биологии Ц других областях, где используется Цифровая обработка и наблюдение низ- Кочастотных сигналов на экране элект- |)онно-лучевой трубки (ЭЛТ).

Цель изобретения - расширение об- шсти применения устройства за счет беспечения возможности раздельного изменения и расширения диапазона ре- :купирования скорости перемещения на : кране кривых исследуемых процессов.

На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства; на фиг. 2 - функциональная схема блока синхронизации; на фиг. 3 - функциональная схема бло- 1са управления.

I Устройство содержит блок 1 синхро- |1изации, блок 2 управления, первый и второй блоки 3 и 4 оперативной памяти, первьй регистр 5 сдвига, гене- затор 6 тактовьпс импульсов, второй эегистр 7 сдвига, элемент ИЛИ 8, ге- лераторы 9 и 10 строчной и кадровой разверток, формирователь 11 видеосигнала, ЭЛТ 12, коммутатор 13 и счетчик 14. .

i Блок 1 синхронизации (фиг. 2) образуют первый, второй и третий дели- гели 15-17 частоты, первый и второй Коммутаторы 18 и 19, счетчик 20 адреса столбцов, счетчик 21 адреса строк, а также первый и второй счет- |чики 22 и 23 импульсов. Блок 2 управления (фиг. 3) включа :ет адресный счетчик 24 у 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 оперативную память, а второй блок 4 памяти - динамическую оперативную память Генератор 6 тактовых импульсов выдает тактовую частоту для блока I 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 управления, адреса - блок 1 синхро- низации и информацию - блок 3. Блок соединен с блоком 2 управления, который связан с блоком 1 синхрониза

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 12. ЭЛТ 12 соединена с генератором 9 кадровой развертки, который получает синхроимпульсы из блока 1 синхронизации. Вькоды регистров 5 и 7 сдвига соединены с входом элемента ИЛИ 8, с выхода которого через формирователь 1I 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 отображаемьи 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 ;j , тогда

А, А,А,5 . . .А

2l 22 23

i где m - число растровых строк в кадре;п - число секций (вертикальных

столбцов).

Ячейки памяти блока 4 пометим В;- , тогда

J

В,, В 12 8,5 Z B2g

Вт.ВщгВщз ftiK

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 звертки 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 тактовой частоты). В одном кадре имеем 312,5 растровых строк (20 мс/64 мкс 312,5). Учитывая обратный ход кадро вой развертки и удобство деления ка 1 синхронизации (фиг. 2), которые бражения на зоны (для отдельных кри- через второй коммутатор 19 изменяют вых), число растровых строк в кадре начальньй код счетчика 20 адреса стол выбирают равным 256. Таким образом, бцов. Это обеспечив ает сдвиг изсбра- объем памяти должен быть 256 кбит. Для жения на экране ЭЛТ на число интерва- получения большего числа точек на эк- лов тактовой частоты, равное числу ране ЭЛТ (с целью увеличения разреша- секций блока 3. Для неподвижных криПри 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 начальньй код счетчика 20 адреса стол бцов. Это обеспечив ает сдвиг изсбра- жения на экране ЭЛТ на число интерва- ов тактовой частоты, равное числу секций блока 3. Для неподвижных криПри 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 бло

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.

ющей способности) нужно увеличивать тактовую частоту, в результате чего будет пропорционально расти и объем памяти.

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 nepit- ода кадровой развертки надо сдвинуть изображение на экране ЭЛТ на число периодов тактовой частоты не 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 случае 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 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 развертки.

I

Чтобы 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

20

ЛАД АД -IT. 13

И I Z 13 чп

вых 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 2 блока 2 управления. Во время обратного хода развертки первой стрбки в ячейки памяти блока 4 В,, B,,j, В , . . . 25 переписывается информация блока 3 А, и ячейки блока 3

заполняются О. Так, 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 I синх ронизации) . Первая строка изображения на экране ЭЛТ начинается не с ячейки памяти блока 4 В , а с В,, и т.д. Тогда ячейки памяти блока 4 сдвигаются следующим образом:

30

35

40

(п+ (

В«Е В, В,

,В

h

тзТ}TJ

rori+l mnvi

Bjg В 21 j , те гтцВтгВ,}.

в

Bmn

Изображение сдвигается налево на д5 п столбцов. Если скорость перемещения больще 200 мм/с, то на счетчики 22 и 23 подается другое число импульсов (при скорости 400 мм/с 2, тогда изображение сдвигается на: 2h 50 столбцов, при скорости 800 мм/с 4

и т.д.) .

Для получения медленных скоростей перемещения в устройство введены коммутатор 13 и счетчик 14. Коммута- блока 3 производится накопление новой тор 13 в зависимости от управления к информации, и наоборот. Это обеспе- счетчику 14 подключает адресный счет- чивается путем управления старшим адресом блока 3 при помощи триггера 25,

чик 24 блока 2 управления для движущихся кривых или фиксированный код для неподвижных кривых. Для движущихПрисоединенного через коммутатор 26.

0

ЛАД АД -IT. 13

И I Z 13 чп

вых 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,, B,,j, В , . . . 5 переписывается информация блока 3 А, и ячейки блока 3

заполняются О. Так, 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 I синхронизации) . Первая строка изображения на экране ЭЛТ начинается не с ячейки памяти блока 4 В , а с В,, и т.д. Тогда ячейки памяти блока 4 сдвигаются следующим образом:

0

5

0

(п+ (

В«Е В, В,

,В

h

тзТ}TJ

rori+l mnvi

Bjg В 21 j , те гтцВтгВ,}.

в

Bmn

Изображение сдвигается налево на 5 п столбцов. Если скорость перемещения больще 200 мм/с, то на счетчики 22 и 23 подается другое число импульсов (при скорости 400 мм/с 2, тогда изображение сдвигается на: 2h 0 столбцов, при скорости 800 мм/с 4

и т.д.) .

Для получения медленных скоростей перемещения в устройство введены коммутатор 13 и счетчик 14. Коммута- тор 13 в зависимости от управления к счетчику 14 подключает адресный счет-

чик 24 блока 2 управления для движущихся кривых или фиксированный код для неподвижных кривых. Для движущих(|:я кривых адресйый счетчик 24 через 1|:оммутатор 13 подает код на счет- 14, который определяет, сколько е екций блока 3 заполнено информацией. ({Одновременно на такое же число пери- фдов тактовой частоты сдвигается син- з роимпульс строки относительно начала фт.роки. Движущееся изображение на экране ЭЛТ 12 формируется путем сдвига финхроимпульса строки с каждым кадром Ilia интервал времени, равный записйн- йой информации с блока 3 в течение данного кадра. В начале развертки каждого кадра запоминается код адресного (четчика 24, ив течение развертки сего кадра при помощи счетчика 14 {ринхроимпульс каждой строки передвига тся на число периодов тактовой часто |:ы, равное коду адресного счетчика 24 ; Пример. Допустим, что во вре- 1Я одного кадра развертки заполняются

секции блока 3 (это соответствует Скорости перемещения 2 5 мм/с). Тогда 1ри заполнении первой части блока 3 6о время первого кадра развертки на ёчетчик 14 подается код О и изображе- йие .на экране выводится с первого Элемента В( , во время второго кад- ра развертки - код 2, вывод начинает- Ья с третьего элемента В,и далее воз |)астает до В,, За счет этого с кажды кадром развертки получаем сдвинутое iia .2 столбца относительно предьщущего 13ображение. При уменьшении скорости перемещения в два раза подаваемый на счетчик 14 код с каждым кадром раз- Эертки возрастает на единицу. Дальней tnee уменьшение скорости перемещения изображения производится путем увеличения количества кадров, за время развертки которых код, подаваемый на Счетчик 14, возрастает на единицу.

Блок синхронизации работает следую Дим образом.

На вход третьего делителя 15 частоты блока сш хронизации от генератора 6 тактовых импульсов поступают импульсы тактовой частоты (20 МГц). Третий делитель 15 частоты блока 1, синхронизации входную частоту делит на 80. Полученные в результате деле- ния импульсы поступают на входы первого и второго делителей 16 и 17 частоты блока 1 синхронизации, а на вход счетчика 20 адреса столбцов блока 1 синхронизации поступают импульсы с

п -

Q

0

частотой 1,25 МГц 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 .выдает импульсы различной частоты, например 50, 100, 200 и 400 Гц, на первый коммутатор 18, с помощью которого выбирается требуемая скорость передвижения кривых на экране ЭЛТ 12.

Второй делитель 17 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 выдают 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 них необходимо увеличивать число счетчиков до числа отображаемых кривых. Счетчики .определяют начало развертки кривых и 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 ка.ждого 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 кад- РУ. .

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

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 видеосигнала, с выхода которого она поступает на модулятор ЭЛТ 12 и отображается на экране ЭЛТ.

Предлагаемое устройство позвол яет отображать на экране ЭЛТ изменяющиеся во времени кривые, которые отображают исследуемые процессы (состояние больного цо определенн(51м параметрам, биологические процессы). При этом обес- печиваются 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 изобретения

30

35

40

45

50

5

НОИ 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 тлич ающе - 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..

Импульсов, выходы которых соединены Соответственно с первым и вторым информационным входами второго коммутатора, управляющий вход которого под- :лючен к третьему выходу первого делителя частоты, выход второго коммутатора соединен с входом начальной установки счетчика адреса столбцов, первый выход которого, второй выход

Упрабление От блвко. 6

К ffflOKg 9Kff/iuify К §Л8ку 14 К бпокц 2

Физ.2

второго делителя частоты, выход первого коммутатора и первый выход счетчика 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.

От fflOKO /

Г

к блоку 13к блоку и Kff/toKy3

Фае.З

Код сигнала

J L