一种光栅扫描数字存储显示方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及到一种电信号观测方法及装置，它采用视频垂直光栅扫描数字比较符合技术方式完成多道信号存储示波，使显示信号的道数不受扫描系统的限制，所需的波形视频帧存储器容量达到最小，同时又可显示字符及长垂线测量光标。存储示波不但能实时滚动和瞬时冻结，而且还能冻结回顾，即能动态保存长范围的信号数据，瞬时冻结后，可将屏面波形内容以前多倍于屏面长度的信号自由连续地来回搜寻显示。因此，它特别适用于频率不高的电信号存储、显示和测算，例如医疗信号的观测，诊断和监护。（*该技术在2008年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术属于一种电信号观测方法及装置，特别适用于频率不高的电信号的存储、显示和测算场合，例如，医疗信号观测、诊断和监护等。自然界里有多种多样频率不高的信息，例如，动物体和人体内的生理信号。显示这些属于低频类的信号，过去通常采用长余辉示波手段，但效果不好，随着存储器技术及微处理机技术高度发展，还产生了存储示波技术。存储示波技术，应用A/D、D/A、RAM和数字电路或微处理机控制技术，以不低于信号频率最高分量2倍的采样频率，将信号A/D采入RAM，同时，将RAM中的一段信号数据不断快速往复地送出显示，而在屏面上呈现出一整段亮度不衰减的波形，并使波形可以实时滚动显示和瞬时冻结显示。这样就从根本上克服了长余辉示波光迹随时间减弱、回扫显示间断和信号不能保存的缺陷，大大提高了观测效果。但在显示波形时，还要求再加入字符、光标等显示，以便提示操作、指示状态和直接于屏面对信号进行测量等。所述存储示波技术采用的装置通常有两种类型。一种是在示波器或CRT显示器上随机扫描实现，如安玉忠等，“用RAM实现生理信号记忆示波”，医疗器械，1984年第8卷第1期，13-16页;关成来，“磁偏转CRT数字存储示波器的研制”，医疗器械，1984年第8卷第4期，24-26页。另一种是用CRT光栅扫描图形显示方式进行，如容观澳等，“视频随机存储器技术”，电子科学技术，1984年4月第3-5，35页，19844，以及通用计算机图形显示器设备等。所述随机扫描显示方式，如用示波器显示，则屏面过小;用磁偏转CRT显示需设置专门的偏转系统和V-I扫描驱动电路，则实现时的工作量较大;它们的共同缺陷是显示信号的道数要受到显示部件扫描频率容限的限制;显示波形的同时还要显示字符和长垂线光标等是十分困难的。如用一般视频光栅扫描图形显示方式，虽然在显示波形的同时，再显示字符、光标等较容易，但其由于屏面点阵空间用视频帧存RAM一一对应全部表达出，耗费的视频帧存RAM量就很大。例如，512×512个像素的屏面密度，视频帧存RAM容量至少需要256Kbit，这不但制造成本增大，更重要的是，更新其内容需要较长时间，实现实时滚动显示很困难。除此以外，现有的存储示波装置在功能上还存在着一个缺陷。即，在实时滚动显示时，内存只能动态保存屏面显示的波形信号数据，瞬时冻结，也只能保持屏面冻结时刻的当前这一段波形，以前的信号全部丢失，从而不能适应长范围区域的信号捕捉、选取及观测。本专利技术的目的是为了更简便地完成多道信号存储示波，使显示信号的道数不受扫描系统的限制、所花费的波形视频帧存RAM量大大减少、同时又可以方便地显示字符及长垂线光标;此外，能够动态保存长范围的信号数据，瞬时冻结后，可把冻结以前多倍于屏面内容的信号自由连续来回搜寻显示(冻结回顾)。本专利技术的技术构思为显示部件采用视频垂直光栅扫描方式工作，扫线方向由下向上，并从左向右移动。适当地设置行、场扫描频率，可以决定每场扫描线数，也即决定屏面扫线密度。设置一个波形视频帧存储器WVRAM，装载要显示的波形的采样数据，其容量与每场有效扫描线数一样多(以显示一道信号波形为例)，采样数据按时间序列依次排列。通过时序电路，使波形视频帧存储器WVRAM的单元地址与扫描线一一对应。设置一个按帧循环的地址时序访问波形视频帧存储器WVRAM，其规律为屏面每扫描一线，把与该扫描线相对应的波形视频帧存储器WVRAM的单元的内容读出，送入一个数字比较符合电路中。该数字比较符合电路中有一计数器和一比较器。扫线正程开始后，计数器由高速脉冲开始计数。当计数值达到与波形视频帧存储器WVRAM送来的信号数据值一致时，比较器输出一个符合脉冲，该脉冲距扫描起始的时间，就由信号数据值决定。将该脉冲送出增辉显示，则在屏面上的这条垂向扫线上出现一个由信号数据值大小决定位置高低的亮点。当扫描下一条线时，波形视频帧存储器WVRAM下一个单元的信号数据就被读出，同样地经上述数字比较符合，产生出该扫描线由该信号数据决定位置的亮点。一线一线的扫描，波形视频帧存储器WVRAM的内容就依次读出，屏面波形点依次产生出。当一帧内的扫描线全部扫完，波形视频帧存储器WVRAM的内容也就被全部读出一遍，屏面上也显示了一帧波形点。之后，进入下一帧扫描，访问波形视存储器WVRAM的循环地址复始，继而重复上一帧的所有过程。不断如此往复下去，屏面上的波形不断重复显示，从而呈现一幅完整的由波形视存储器WVRAM中信号数据决定的波形。以上是显示一道波形的情况。如显示多道波形，只需将波形视频帧存储器WVRAM和数字比较符合电路设计成多套，每道信号对应于一套，分别产生出各道信号的显示脉冲，最后迭加在一起，就在每条扫描线上产生多个波形点的显示脉冲，从而在屏面上显示出多道信号。从理论上讲，这样可以显示任意道波形，因为它不影响扫描系统，只在扫线上产生多个波形的显示亮点。沿用现有的视频光栅扫描字符显示原理，另外构置一个视频垂直光栅扫描字符显示模块(其内的字形ROM内容需要扭转90度)，产生字符显示信号。将此信号与波形显示信号迭加合并，则很方便地完成字符同时显示。再另外构设一个光标显示模块，产生在每帧垂直光栅扫线中任意决定出一条、两条或多条来增辉的信号，并将其迭加到波形及字符的显示信号中，则非常简便地实现了长垂线光标的同时显示。实现冻结回顾显示，即冻结后可把冻结以前数倍于屏面内容的信号连续拉回显示的方法是，设置一个容量数倍于波形视频帧存储器WVRAM的数据缓存RAM，并使其在逻辑上构成一循环RAM(简称LRAM)。我们使采样信号先进入该数据循环缓存LRAM，同时，跟随着采样，将当前一段屏面显示得下的数据传入波形视频帧存储器WVRAM，从而，屏面滚动显示当前一段信号。数据循环缓存LRAM动态保存着前面数倍于屏面的一长段信号。冻结时，屏面固定显示冻结时刻的一段波形，数据循环缓存LRAM存储着这以前一长段波形的数据。这时，我们将数据循环缓存LRAM的内容往前(或往后)依次地传入波形视频帧存储器WVRAM，就可在屏面上连续搜寻显示冻结以前的数倍于屏面的一长段信号波形。在整个系统上，应用微处理机技术，从而可以灵活地控制协调，并可编程，进行各种处理和计算。本专利技术的技术构思，可借助于附图来进一步说明之。附图一，是系统总结构框图。本系统的总体工作原理为在微处理机(2)的控制下，多道信号AS经多路A/D变换器(1)转换为数字量，并依次不断地送入数据存储器RAM(4)中的数据循环缓存LRAM区。与此同时，不断地跟随着采样，把当前一段屏面显示得下的数据，在场逆程期间，通过DMA传送控制器(5)传送入波形显示模块(6)中。波形显示模块(6)在时序分频器(10)提供的时序作用下，自行把系统送来的信号数据转换成波形显示信号。这时屏面上波形实时滚动显示。若停止A/D采样及停止DMA数据传送，则波形显示模块(6)中的数据保持当前这一段不被更新，屏面波形则冻结显示。此时，数据存储器RAM(4)中的数据循环缓存LRAM保存有数倍于屏面的一长段屏面内容以前的信号数据，通过向前或向后逐步将其调入波形显示模块(6)，则实现冻结回顾显示。字符显示信号和垂线光标显示信号由字符显示模块(7)和光标显示模块(8)分别产生。微处理机(2)可以对字符模块本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光栅扫描数字存储显示方法及装置，包括有多路Ａ／Ｄ变换器，程序存储器ＥＰＲＯＭ，数据存储器ＲＡＭ，ＤＭＡ传送控制器，波形显示模块，字符显示模块和光标显示模块，并都通过系统总线与微处理机相连，还包括有时钟源，所述时钟源的一端连至微处理机；另一端依次与时序分频器，视频合成电路模块和视频光栅扫描显示器相连，所述波形显示模块，字符显示模块和光标显示模块还分别与所述时序分频器和视频合成电路模块相连组成，本专利技术的特征在于：所述视频光栅扫描显示器（１２）是一种垂直光栅扫描显示器，波形显示模块（６）用一波形视频帧存储器ＷＶＲＡＭ（６－２）存储要显示的信号数据，用所述波形视频帧存储器ＷＶＲＡＭ（６－２）中各单元的数据内容值以控制各垂直扫描线上光点的高低位置，所述光标显示模块（８）用数字时序电路在屏面上每帧垂直扫描线中任意决定出某一条或多条来增辉显示。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：宗伟，蒋大宗，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：87[中国|西安]