DE2649506C2

DE2649506C2 - Counting arrangement

Info

Publication number: DE2649506C2
Application number: DE19762649506
Authority: DE
Inventors: Frhr. von Herwig Dipl.-Ing. 1000 Berlin Nettelhorst
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-10-28
Filing date: 1976-10-28
Publication date: 1982-03-25
Also published as: DE2649506A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Zählanordnung zum Erfassen einer Anzahl von Ereignissen, die innerhalb eines längeren Zeitraums erschienen.The invention relates to a counting arrangement for detecting a number of events occurring within appeared over a long period of time.

Die bekannten Zählanordnungen zum Festhalten mehrstelliger Zählergebnisse weisen zum Ab- bzw. Auslesen des Zählergebnisses die Möglichkeit auf, jede einzelne Stelle des Zählergebnisses zu erfassen. Bei in integrierter Schaltungstechnik aufgebauten Miniaturzählern ist der Grad der Verkleinerung durch die Ablesemöglichkeit für die einzelnen Stellen bzw. die Anzahl der zum Auslesen des Zählergebnisses notwendigen Anschlüsse beschränkt, wobei bei BCD-Zählern pro Dezimalstelle vier Anschlüsse, bei binären Zählern pro Binärstelle ein Anschluß vorgesehen sein müssen. Die aus der Unterbringung der Anzeigen bzw. der Anschlüsse, für die für den Fall des elektrischen Auslesens des Zählergebnisses auch Steckeinrichtungen oder dergleichen vorgesehen sein müssen, vervielfachen sich, wenn in einer mehrere Zählelemente zusammenfassenden Zähleinheit verschiedene Arten von Ereignissen getrennt registrierbar sein sollen.The known counting arrangements for holding multi-digit counting results indicate that Reading out the counting result has the option of capturing every single digit of the counting result. At in Integrated circuit technology built miniature counters is the degree of miniaturization by the Possibility to read the individual digits or the number of digits required to read out the counter result Connections are limited, with four connections per decimal place for BCD counters and four connections for binary counters one connection must be provided for each binary digit. Those from the placement of the advertisements or the Connections for the plug-in devices in the event of the electrical reading of the counter result or the like must be provided, multiply if several counting elements are combined in one Counting unit different types of events should be able to be registered separately.

Der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung liegt dieThe invention specified in claim 1 is the

5050

5555

6060

65 Aufgabe zugrunde, eine Zählanordnung anzugeben, welche kleine Abmessungen und einen sehr geringen Stromverbrauch aufweist, so daß sie beispielsweise zur Registrierung von Körperfunktionen von einer Person ohne weiteres über einen längeren Zeitraum ohne Behinderung mitgeführt werden kann. The object is based on specifying a counting arrangement which has small dimensions and a very low power consumption, so that it can be carried by a person for a long period of time without hindrance, for example for registering bodily functions.

Durch den getrennten Aufbau von Zähleinheit (ZE) und Auswerteeinheit (AE) ist die Baugröße der Zähleinheit selbst erheblich reduziert. Nach Abschluß des Untersuchungszeitraums wird die Zähleinheit dem Untersuchungsobjekt entnommen und in die Auswerteeinheit gesteckt, die eine direkte Anzeige des in der Zähleinheit gespeicherten Wertes ermöglicht.Due to the separate structure of the counting unit (ZE) and evaluation unit (AE) , the size of the counting unit itself is considerably reduced. After the examination period has ended, the counting unit is removed from the examination object and inserted into the evaluation unit, which enables the value stored in the counting unit to be displayed directly.

Vorteilhaft ist, daß sich die Zähleinheit gemäß der Erfindung auch sehr leicht und störsicher ausführen läßt. Die Zählanordnung ist dabei besonders wirtschaftlich herzustellen, da für mehrere Zähleinheiten jeweils nur eine einzige Auswerteeinheit vorhanden sein muß.It is advantageous that the counting unit according to the invention can also be made very easy and fail-safe. The counting arrangement is particularly economical to manufacture, since only for several counting units a single evaluation unit must be available.

Mit der erfindungsgemäßen Zählanordnung und der dazugehörigen Auswerteeinheit läßt sich in vorteilhafter Weise ein Histogrammspeicher realisieren, der es ermöglicht, mehrere, unterschiedlichen Klassen zu-The counting arrangement according to the invention and the associated evaluation unit can be used in an advantageous manner Implement a histogram memory that enables several different classes to be

geordnete Ereignisse getrennt zu registrieren. Bei Anwendung als Histogrammspeicher für die Herzfrequenz eines Patienten ergeben sich die folgenden Vorteile:register ordered events separately. When used as a histogram memory for the heart rate a patient has the following advantages:

Das Gerät kann vom Patienten ohne Einschränkung seiner Bewegungsfreiheit mitgeführt werden, so daß die Herztätigkeit während der normalen Lebensumstände erfaßt wird.The device can be carried by the patient without restricting his freedom of movement, so that the Cardiac activity is recorded during normal living conditions.

Die Applikationsdauer ist größer als 24 Stunden, so daß längere Zeiträume erfaßt werden können. ι οThe application time is longer than 24 hours, so that longer periods of time can be recorded. ι ο

Die Zihleinheit bedarf keiner Bedienung oder Beobachtung von Seiten der zu untersuchenden Person.The counting unit does not require any operation or observation on the part of the person to be examined.

Die Auswertung der Zählergebnisse ist in kurzer Zeit möglich.The evaluation of the counting results is possible in a short time.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben und werden nachfolgend an Hand eines Ausführungsbeispiels zur Erläuterung der Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Zählanordnung näher beschrieben. Es zeigtAdvantageous further developments of the invention are specified in the subclaims and are described below on the basis of an exemplary embodiment to explain the mode of operation of the invention Counting arrangement described in more detail. It shows

F i g. 1 ein vereinfachtes Blockschaltbild der Zähleinheit, F i g. 1 a simplified block diagram of the counting unit,

F i g. 2 ein Impulsdiagramm eines Zählelements,F i g. 2 shows a pulse diagram of a counting element,

F i g. 3 eine Blockschaltung der erfindungsgemäßen Zählanordnung mit Auswertungseinheit,F i g. 3 shows a block diagram of the counting arrangement according to the invention with an evaluation unit,

F i g. 4 eine Detailschaltung der Zählanordnung und Auswertungseinheit gemäß F i g. 3 undF i g. 4 shows a detailed circuit of the counting arrangement and evaluation unit according to FIG. 3 and

Fig.5 eine Prinzipdarstellung eines Histogrammspeichers einschließlich Klassiereinheit und Auswerteeinheit, insbesondere für die Herzfrequenz, in Form einer Blockschaltung.5 shows a schematic diagram of a histogram memory including classification unit and evaluation unit, in particular for the heart rate, in the form a block circuit.

Da es sich bei einem Histogramm-Gerät um eine mehrkanalige Klassifiziereinheit mit einem mehrkanaligen Speicher handelt, wird im folgenden das Prinzip eines einkanaligen Speichers dargestellt. F i g. 1 zeigt die prinzipielle Wirkungsweise des einkanaligen Speichers, der als Miniaturzähler ausgeführt ist.Since a histogram device is a multi-channel classification unit with a multi-channel Is memory, the principle of a single-channel memory is shown below. F i g. 1 shows the basic mode of operation of the single-channel memory, which is designed as a miniature counter.

Die Zähleinheit, die zur Zählung der Ereignisse benötigt wird, wird nach der Untersuchung in die Auswerteeinheit gesteckt, die dann die gespeicherten Ereignisse anzeigt.The counting unit that is required to count the events is transferred to the Evaluation unit plugged in, which then displays the stored events.

Das Zählelement, das im vorliegenden Fall aus einem 2 !stufigen Flip-Flop-Speicher besteht, erlaubt, 2²¹ - 1 =2 097 151 Ereignisse zu speichern.The counting element, which in the present case consists of a two-stage flip-flop memory, allows 2 ²¹ - 1 = 2 097 151 events to be stored.

Das Prinzip der Auswertung ist nun folgendes:The principle of the evaluation is now as follows:

Das Zählelement wird, nachdem es in die Auswerteeinheit gesteckt worden ist, mit einem Oszillator vollgezählt und die dafür benötigten Impulse gezählt. Da die maximale Speicherkapazität an Impulsen bekannt ist, braucht man nur 2 097 151 minus der zum Vollzählen benötigten Impulse auszurechnen, und man hat die gespeicherte Anzahl der Ereignisse, die in der Anzeigeeinheit dezimal dargestellt werden.After it has been plugged into the evaluation unit, the counting element is equipped with an oscillator counted in full and the pulses required for this counted. Because the maximum storage capacity of pulses is known, one only needs to calculate 2,097,151 minus the pulses required for full counting, and one has the saved number of events that are shown in decimal format in the display unit.

Durch Betätigen der Starttaste wird also von der Start- und Testeinrichtung ein Signal erzeugt, das den Vor-Rückwärtszähler (VRZ) auf die Speicherkapazität plus 1 der ZE lädt (bei der praktischen Ausführung ist die Speicherkapazität der ZE 2²¹ —1) und den triggerbaren Oszillator startet, der dann Zählimpulse gleichzeitig auf die ZE und auf den Rückwärtszähleingang des VRZ gibt. Die Zähleinheit wird nun so weit eo vollgezählt, bis der 2²¹ste Impuls am Ausgang der ZE ein Signal abgibt, das den Oszillator stoppt.By pressing the start button so, a signal is generated by the start and test device that the up-down counter (VRZ) on the storage capacity plus 1 the CPU loads (in the practical embodiment, the storage capacity of the CPU 2 ²¹ -1) and the triggerable The oscillator starts, which then sends counting pulses simultaneously to the ZE and the down counting input of the VRZ . The counting unit is now fully counted until the ^21st pulse at the output of the CPU emits a signal that stops the oscillator.

Waren in der ZE schon η Impulse vorhanden, so hat der Oszillator genau 2²¹ - η Impulse abgegeben. Im VRZ steht dann der Wert 2²¹ -(2²¹ — n), den die Anzeigeeinheit dann dezimal darstellt.If there were already η pulses in the ZE , then the oscillator ^{emitted exactly 2 21} - η pulses. The VRZ then contains the value 2 ²¹ - (2 ²¹ - n), which the display unit then shows in decimal.

Das wesentliche Element der Zähleinheit ist das Zählelement, das ein 21-bit-COS/MOS-Teiler, beispielsweise vom Typ CD 4045 ist F i g 2 zeigt das Impulsdiagramm des Zählelements (darin sind dessen Laufzeiten nicht berücksichtigt).The essential element of the counting unit is the counting element, which is a 21-bit COS / MOS divider, for example is of the CD 4045 type. Fig. 2 shows the timing diagram of the counting element (therein are its Transit times not taken into account).

Der in F i g. 2 bei a dargestellte Verlauf, bei dem der Zähler vor dem ersten Impuls auf Null war, hat den Nachteil, daß am Ausgang y des Zählelements im Ruhestand ein Η-Potential liegt Der in A b b. 2 unter b dargestellte Verlauf hat den Vorteil, daß am Ausgang y des Zählelements ein L-Potential liegt, und zusätzlich springt beim /j-ten Impulsyauf H-Potential.The in F i g. 2 at a shown curve, in which the counter was at zero before the first pulse, has the disadvantage that a Η potential is at the output y of the counter element in the rest of the in A b b. 2 under b has the advantage that there is an L potential at the output y of the counting element, and in addition at the / j-th pulse y jumps to H potential.

Dadurch hat man die Möglichkeit, die Auswertzeit f_a (Zeit vom Betätigen der Starttaste bis zur Anzeige des Ergebnisses) erheblich zu verringern.This enables the evaluation time f _a to be reduced considerably (time from pressing the start button to displaying the result).

Wie in F i g. 1 gezeigt, wird das Zählelement mit einem Oszillator vollgezählt. Die Periodendauer der Oszillatorfrequenz muß somit größer als die Laufzeit ti—5 μζ des Zählelements sein, sonst würden zusätzlich in das Zählelement Impulse eingezählt werden, bis am Ausgang die Stopp-Information erscheint Der angezeigte Wert wäre dann um die zusätzlich eingezählten Impulse zu klein.As in Fig. 1, the counting element is fully counted with an oscillator. The period of the oscillator frequency must therefore be greater than the running time ti-5 μζ of the counting element, otherwise additional pulses would be counted into the counting element until the stop information appears at the output. The displayed value would then be too small for the additional counted pulses.

Wie in F i g. 1 gezeigt, wird das Zählelement mit einem Oszillator vollgezählt Die Periodendauer der Oszillatorfrequenz muß somit größer als die Laufzeit f,-«5 μ5 des Zählelements sein, sonst wurden zusätzlich in das Zählelement Impulse eingezählt werden, bis am Ausgang die Stopp-Information erscheint. Der angezeigte Wert wäre dann um die zusätzlich eingezählten Impulse zu klein.As in Fig. 1, the counting element is fully counted with an oscillator Oscillator frequency must therefore be greater than the running time f, - «5 μ5 of the counting element, otherwise additional pulses are counted into the counting element until the stop information appears at the output. The displayed The value would then be too small for the additionally counted pulses.

Für die Oszillatorfrequenz ergibt sich folgende Bedingung:The following condition applies to the oscillator frequency:

/et ^j- = 200 kHz. (1)/ et ^ j- = 200 kHz. (1)

Damit ergibt sich die Auswertzeit t_a: This gives the evaluation time t _a :

2²¹ - η _,_
Ό = —_f + ', 2 ²¹ - η _, _
Ό = - _f + ',

Jus:Jus:

ti Lautzeit ti loud time

η Anzahl der gespeicherten Ereignisse η number of stored events

/oj, Oszillatorfrequenz
Für die Berechnung von t_amax gilt:/ oj, oscillator frequency
_{The following} applies to the calculation of t amax:

'/ 'a max· '/' a max

Deswegen wurden die Laufzeiten vernachlässigt.
Bei η = 0 — t_amax ergibt sich:That is why the runtimes were neglected.
With η = 0 - t _amax we get:

2²¹ 2 ²¹

₂21 ₂ 21

20OkHz20OkHz

= 10,5.= 10.5.

Die Auswertzeit von ca. 10 s ist zu lang, wenn viele Zähleinheiten mit wenigen gespeicherten Ereignissen ausgewertet werden sollen.The evaluation time of approx. 10 s is too long if there are many Counting units with a few stored events are to be evaluated.

Mit Berücksichtigung des n-ten Impulses (siehe F i g. 2 unter b) ergibt sich, wenn man beachtet, daß das Zählelement bis zu diesem Impuls mit der maximalen Zählfrequenz fosz ι aufgefüllt werden kann und dann der Oszillator auf die niedrigere Frequenz foa 2 umgeschaltet wird:Taking into account the nth pulse (see Fig. 2 under b), if you take into account that the counting element can be filled up to this pulse with the maximum counting frequency fosz ι and then the oscillator can be filled to the lower frequency foa 2 is switched:

'OfZ I ~ /grenz 'OfZ I ~ / limit

Bei dem als Beispiel genannten Frequenzteiler vom Typ CD 4045 würde /_iren*=3,5 MHz bei einer Betriebsspannung von 4 V betragen.In the case of the frequency divider of the type CD 4045 mentioned as an example, / _iren * = 3.5 MHz at an operating voltage of 4 V.

Unter Berücksichtigung von (1) ergibt sich dann ein günstiges Teilverhältnis von:Taking into account (1), the result is a favorable partial ratio of:

22 3,0- IQ⁶Hz 22 3.0- IQ ⁶ Hz

f_Os:2 f _{Os: 2}

1 0,150· 10⁶Hz/1 0.150 · 10 ⁶ Hz /

Daraus folgt für die Auswertzeit t_a:
(2²¹ - 2¹⁶ - n) ^ 2¹⁶ From this it follows for the evaluation time t _a :
(2 ²¹ - 2 ¹⁶ - n) ^ 2 ¹⁶

fust 2 fust 2

(3)(3)

für η Z 2²¹ -2¹⁶
π = O - l_amax
₂ii - 2¹⁶ for η Z 2 ²¹ -2 ¹⁶
π = O - l _amax
₂ ii - 2 ¹⁶

/ttel/ ttel

und damit eine Auswertzeit von nur f_ama,= 1,1 s.and thus an evaluation time of only f _ama , = 1.1 s.

Es folgt nunmehr eine Darstellung des Zusammenspiels von Zähleinheit und Auswerteeinheit.The following is a representation of the interaction between the counting unit and the evaluation unit.

F i g. 3 zeigt die Blockschaltung des gesamten Zählers.F i g. 3 shows the block diagram of the entire counter.

Je nach Stellung des Betriebsartenwahlschalters können Test- oder Auswertezyklen durchgeführt werden. Bei Stellung »Auswertung« laufen nach dem Betätigen der Starttaste folgende Funktionen in der Starteinrichtung ab:Depending on the position of the operating mode selector switch, test or evaluation cycles can be carried out will. In the »Evaluation« position, the following functions run in the after pressing the start button Starting device from:

a) Der flankengetriggerte Zwischenspeicher wird so gesetzt, daß die elektronische Weiche die Oszillatorfrequenz fosz i=3 MHz direkt auf das ODER-Gatter gibt.a) The edge-triggered buffer is set so that the electronic switch gives the oscillator frequency fosz i = 3 MHz directly to the OR gate.

b) Der programmierte Vor-Rückwärtszähler VTiZ wird auf den Wert 2²¹ geladen.b) The programmed up / down counter VTiZ is loaded ^{to the value 2 21.}

c) Die im Teiler 20 :1 vorhandenen ICs werden auf Null gesetzt.c) The ICs present in the divider 20: 1 are set to zero.

Sind diese Bedingungen erfüllt, dann wird durch die Starteinrichtung über das Flip-Flop der triggerbare Oszillator frei gegeben, der über das ODER-Gatter an das Zählelement und den VRZImpulse abgibt.If these conditions are met, the triggerable one is activated by the start device via the flip-flop Oscillator released, which sends pulses to the counting element and the VRZ via the OR gate.

Ist das Zählelement bis /Ji =2 031 616 aufgefüllt, dann geht der Ausgang der Trennstufe nach ca. 3 ... 4,5 μ5 von L- auf Η-Potential der L-H-Übergang hat auf das Flip-Flop keine Wirkung. Doch wird das Η-Potential im Zwischenspeicher so lange gespeichert, bis der Oszillator mit dem nächsten H-L-Übergang diese Information über den Zwischenspeicher an die elektronische Weiche gibt, die dann auf den Teiler 20 :1 umschaltet. Durch die Flankentriggerung erreicht man, daß die Weiche trotz eines zufälligen Steuersignals zu einem definierten Zeitpunkt umschaltetIf the counting element is filled up to / Ji = 2 031 616, then the output of the isolation stage goes to approx. 3 ... 4.5 μ5 from L to Η potential, the L-H transition has no effect on the flip-flop. But the Η-potential in the Buffer stored until the oscillator receives this information with the next H-L transition via the buffer to the electronic switch, which then switches to the divider 20: 1. The edge triggering ensures that the switch turns to one despite a random control signal at a defined time

Die Zähleinheit wird dann mit der Oszillatorfrequenz fosz 2 = 150 kHz entsprechend einer Periodendauer von 6,7 us auf den Wert 2²¹ vollgezählt (Speicherkapazität des Zählelements: 2 097 151). Der 2²¹ste Impuls erzeugt am Zählelement nach ca. 3 ... 4,5 ps einen H-L-Übergang, der über die Trennstufe und das Flip-Flop den triggerbaren Oszillator sperrt Da dies innerhalb von 6,7 μ5 geschieht, kann kein zusätzlicher Impuls in den VRZ gezählt werden. Es sei noch erwähnt, daß nach der Auswertung die gespeicherte Information der Zähleinheit gelöscht ist Durch Modifikation der Schaltung läßt sich erreichen, daß die im Zählelement gespeicherte Information wahlweise gelöscht oder nicht gelöscht wird und somit Zwischenauswertungen möglich sind.The counter is then compared with the oscillator frequency, fosz 2 = 150 kHz corresponding to a period of 6.7 us to the value 2 ²¹ fully counted (storage capacity of the counter: 2097151). The ^21st pulse generates an HL transition on the counting element after approx. 3 ... 4.5 ps, which blocks the triggerable oscillator via the separator and the flip-flop. Since this happens within 6.7 μ5, no additional Impulse can be counted in the VRZ. It should also be mentioned that after the evaluation, the information stored in the counting unit is deleted. By modifying the circuit, it can be achieved that the information stored in the counting element is optionally deleted or not deleted, so that intermediate evaluations are possible.

Wie bereits erläutert, erscheint nun in der Anzeigeeinheit der gespeicherte Wert. Bei Stellung »Test« des Betriebsartenwahlschalters kann die Funktion des gesamten Gerätes überprüft werden. Die Testeinrichtung ermöglicht es, daß Impulse in das Zählelement sowie in den VT?Zgezählt werden. Die Auswertung muß dann die eingetastete Impulsanzahl ergeben.As already explained, the stored value now appears in the display unit. With the »Test« setting of the The function of the entire device can be checked with the operating mode selector switch. The test facility enables pulses to be counted in the counting element as well as in the VT? Z. The evaluation must then result in the number of pulses entered.

Fig.4 zeigt die Schaltung des gesamten Zählers. Bis auf wenige Einzelheiten erübrigt sich eine detaillierte4 shows the circuit of the entire counter. To a few details are unnecessary

ίο Erklärung, da die in A b b. 3 beschriebenen Blöcke und ihre Funktionsweise in der Schaltung leicht zu erkennen sind. Die Funktion des NOR-Gatters SN 7402/8, 9, 10, die Stopp-Funktion des VTJZ und die elektronische Verriegelung der Starttaste während der Auswertung sollen noch näher beschrieben werden.ίο Explanation, since the in A b b. 3 described blocks and how they work can easily be seen in the circuit. The function of the NOR gate SN 7402/8, 9, 10, the stop function of the VTJZ and the electronic locking of the start button during the evaluation should be described in more detail.

Wird die Starttaste nach dem Auslösen des Startvorgangs nochmals während der Auswertzeit betätigt, so wird der Auswertvorgang nicht beeinflußt, da der Ausgang 14 des Flip-Flops SN 7476 nach dem ersten Startimpuls auf L springt, wodurch das Monoflop 74 121 /I in seinem stabilen Zustand festgehalten wird.If the start button is pressed again during the evaluation time after the start process has been triggered actuated, the evaluation process is not affected, since the output 14 of the flip-flop SN 7476 after first start pulse to L jumps, whereby the monoflop 74 121 / I is held in its stable state.

Ist in der Zähleinheit Zfdie eingespeicherte Anzahl der Impulse n = /?,=2 031 616, so steht am Ausgang der ZE ein Η-Potential, welches beim Einstecken in die Auswerteeinheit zu Prellerscheinungen führt. Eine totale Fehlanzeige wäre das Ergebnis. Im Ruhezustand hat der Ausgang 14 des Flip-Flops SN 7476 ein Η-Potential, welches über den Eingang 8 des NOR-Gatters 7402 den Ausgang 10 auf L-Potential festhält, unabhängig davon, was am Eingang 9 anliegt.If the number of pulses stored in the counting unit Zf is n = /?, = 2 031 616, there is a Η potential at the output of the ZE , which leads to bouncing when plugged into the evaluation unit. The result would be a total nil. In the idle state, the output 14 of the flip-flop SN 7476 has a Η potential, which holds the output 10 at L potential via the input 8 of the NOR gate 7402, regardless of what is present at the input 9.

Nach dem Betätigen der Starttaste springt das Ausgangspotential des SN 7476/14 von L auf H und das NOR-Gatter ist nicht mehr blockiert, so daß die Auswertung fehlerfrei abläuft.After pressing the start button, the output potential of the SN 7476/14 jumps from L to H and that NOR gate is no longer blocked, so that the evaluation runs without errors.

Zu berücksichtigen ist noch die Möglichkeit, daß die Auswerteeinheit ohne Zähleinheit gestartet werden kann. Hierbei fehlt der Stopp-Impuls des Zählelements und der Oszillator schwingt dauernd weiter. Für diesen Fall wird intern im Vor-/Rückwärtszähler ein Stopp-Impuls erzeugt, der über das Flip-Flop SN 7476 den Oszillator sperrt. Der Impuls (2²¹ + 1) setzt alle SN 74192 auf Neun und bewirkt zusätzlich am negativen Übertragausgang des SN 74192/13 mit der Wertigkeit 10⁶ einen kurzen L-Impuls, der über den Rückstelleingang des Flip-Flops SN 7476/3 den Zählvorgang unterbrichtThe possibility that the evaluation unit can be started without a counting unit must also be taken into account. The stop pulse of the counting element is missing and the oscillator continues to oscillate. In this case, a stop pulse is generated internally in the up / down counter, which blocks the oscillator via the flip-flop SN 7476. The pulse (2 ²¹ + 1) sets all SN 74192 to nine and also causes a short L pulse at the negative carry output of the SN 74192/13 with the value 10 ⁶ , which starts the counting process via the reset input of the flip-flop SN 7476/3 interrupts

Die sonst nicht mögliche Anzeige, daß alle Ziffern auf Neun stehen, ist ein Kennzeichen dafür, daß keine Zähleinheit in der Auswerteeinheit steckte. Gleichzeitig signalisiert diese Anzeige bei eingesteckter Zähleinheit einen Defekt in dieser Baugruppe.The otherwise impossible display that all digits are nine is an indicator that none Counting unit stuck in the evaluation unit. At the same time, this display signals when the counting unit is plugged in a defect in this assembly.

Durch das Zeitglied Al, R2, Cl werden alle Rückstelleingänge des Vor-ZRückwärtszähiers VRZ nach dem Einschalten kurzzeitig auf Η-Potential gelegt, so daB Null angezeigt wird.By means of the timing element A1, R2, Cl, all reset inputs of the forward-Z-backward counter VRZ are briefly set to Η potential after switching on, so that zero is displayed.

Der Herzfrequenz-Histogrammspeicher besteht im Prinzip aus einem z. B. 16kanaligen Zähler der eingangs beschriebenen Art und einer Klassifizierelektronik, die das Herzfrequenz-Spektrum in 15 Bereiche (40-49 Schläge pro Minute; 50-59 ...; 170-179 Schläge pro Minute) einteiltThe heart rate histogram memory consists in principle of a z. B. 16-channel counter of the input described type and an electronic classification system that divides the heart rate spectrum into 15 ranges (40-49 Beats per minute; 50-59 ...; 170-179 beats per minute)

Kanal 16 zählt die Anzahl der gemachten Meßzyklen und übernimmt somit eine Kontrollfunktion d-h, die Summe der in den 15 Klassen aufgeteilten Ereignisse muß die Anzahl der Meßzyklen ergeben. Sind diese Werte gleich, oder ist die Abweichung sehr gering, so läßt sich daraus ein einwandfreies Arbeiten der Elektronik erkennen und auf eine mit großer Wahr-Channel 16 counts the number of measurement cycles made and thus takes on a control function d-h, the The sum of the events divided into the 15 classes must result in the number of measuring cycles. Are these Values are the same or if the deviation is very small, see above it can be seen from this that the electronics are working properly and that there is a

scheinlichkeit artefaktfreie Messung schließen. Störungen würden dazu führen, daß die Messung einen Wert außerhalb des vorgesehenen Meßbereichs ergeben würde und somit nicht gespeichert wird aber vom Meßzykluszähler erfaßt wird.Close probability of artifact-free measurement. Disturbances would lead to the measurement having a value would result outside the intended measuring range and is therefore not saved but from Measuring cycle counter is recorded.

Weiterhin läßt sich über die gespeicherte Anzahl der Meßzyklen sofort die Applikationsdauer bestimmen:Furthermore, the application duration can be determined immediately via the stored number of measuring cycles:

tA ... Applikationszeit
ti ... Integrationszeit
tA = ti ■ Anzahl der Meßzyklen tA ... application time
ti ... integration time
tA = ti ■ Number of measuring cycles

Durch die fest einstellbare Integrationszeit läßt sich auch leicht die Dauer einer bestimmten Herzfrequenz ermitteln:The permanently adjustable integration time also makes it easy to determine the duration of a specific heart rate determine:

Dauer der Herzfrequenz, die 80 - 89 Schlägen pro Minute entsprichtDuration of heart rate, which is 80-89 beats per minute

Impulse, die im Speicher 80...89 enthalten sindPulses contained in memory 80 ... 89

i/, so ...
/7go ...i /, so ...
/ 7go ...

lh 80 = ti ■ nm lh 80 = ti ■ nm

Dadurch eignet sich der Histogrammspeicher besonders für die Therapieüberwachung.This makes the histogram memory particularly suitable for monitoring therapy.

F i g. 5 zeigt die prinzipielle Wirkungsweise des Herzfrequenz-Histogrammspeichers mit Auswertungseinheit als Blockschaltbild. Das EKG-Signal gelangt über normale EKG-Elektroden zum Signalaufbereitungsteil der das Signal so umformt, daß es für digitale Schaltkreise nutzbar ist. Gleichzeitig wird die EKG-Frequenz über ein PLL-System um den Faktor 60 vervielfacht, um die Herzfrequenz auch für kurze Integrationszeiten (2 sek; 4 sek; 8 sek; 16 sek; 32 sek) genau zu ermitteln d. h., durch die Vervielfachung der Frequenz um den Faktor 60 kann man in 1 sekF i g. 5 shows the basic mode of operation of the heart rate histogram memory with evaluation unit as a block diagram. The ECG signal arrives via normal EKG electrodes to the signal processing part that transforms the signal so that it is digital Circuits is usable. At the same time, the ECG frequency is increased by a factor of 60 via a PLL system multiplied by the heart rate even for short integration times (2 sec; 4 sec; 8 sec; 16 sec; 32 sec) to be determined precisely d. That is, by multiplying the frequency by a factor of 60, one can in 1 sec

Integrationszeit die extrapolierte Herzfrequenz in Schlagen pro Minute messen:Integration time measure the extrapolated heart rate in beats per minute:

f.f.

60 sek · k 60 sec k

mittlere Herzfrequenz während der Integrationszeit mean heart rate during the integration period

Faktor um den die Integrationszeit länger als 1 sek istFactor by which the integration time is longer than 1 sec

fpLL ■ ■ ■ Frequenz des Oszillators der PLL-Schaltung (fpLL=fh-6O) fpLL ■ ■ ■ Frequency of the oscillator of the PLL circuit (fpLL = fh-6O)

Die Zählsteuerung und der Zähler ermitteln aus //>/./. die Herzfrequenz. Diese Herzfrequenz wird nun über die Ergebniserkennung dem entsprechenden Speicher zugeführt. Später werden mit der Auswerteeinrichtung die Speicher abgefragt, und die Information kann direkt in einem Histogramm dargestellt werden.The counting control and the counter determine from //>/./. the heart rate. This heart rate is now stored in the corresponding memory via the result recognition fed. The memory is later queried with the evaluation device and the information can be sent directly can be shown in a histogram.

Die Dauer der maximalen Applikationszeit /^ hängt von der eingestellten Integrationszeit ab. Bei einer Integrationszeit von 4 sek ergibt sich mitThe duration of the maximum application time / ^ depends from the set integration time. With an integration time of 4 seconds results in with

π ... Anzahl der durchgeführten Messungen
t,- ... Integrationszeit π ... number of measurements performed
t, - ... integration time

maximale Applikationszeitmaximum application time

t_A = η ■ ti= 2 097 151 ■ 4 sek
t_A « 8 388 604 sek t _A = η ■ ti = 2 097 151 ■ 4 sec
t _A «8 388 604 sec

eine Applikationszeit tA von ungefähr 27 Tagen.an application time tA of approximately 27 days.

Sebstverständlich reichen auch wenige Stunden oder Minuten zur Ermittlung eines Histogramms aus, wenn aufgrund des Krankheitsbildes nur ein kürzerer Beobachtungszeitraum notwendig ist.Of course, a few hours or minutes are sufficient to determine a histogram, if Due to the clinical picture, only a shorter observation period is necessary.

Hierzu 5 Blatt ZeichnungenIn addition 5 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Counting arrangement for detecting a number of events that occur within a longer period of time, characterized by at least one counting element (ZE) which emits a signal after the appearance of a predetermined number of events, the predetermined number being selected to be greater than the largest in the number of events expected during the period, an evaluation unit (A Εχ which can be connected to the counting element (ZE) to read out the counting events) and a pulse generator that simulates further events and is a counter for the number of the signal output by the counting element pulses output by the pulse generator, the final reading of the counter indirectly forming a measure for the number of events detected by the counting element

2. Counting arrangement according to claim 1, characterized in that the counting element (ZE) consists of several successive flip-flops in the form of a frequency divider.

3. Counting arrangement according to one of claims 1 or 2, characterized in that the counter of the evaluation unit (AE) for the purpose of direct output of the number of events detected by the counting element (ZE) , the pulses emitted by the pulse generator starting with a number equal to specified number is until the appearance of the signal emitted by the counting element counts down.

4. Counting arrangement according to claim 3, characterized in that the counting element (ZE) emits a different signal already at a counter reading corresponding to a first number of events, which is smaller than the predetermined number, and the pulse generator of the evaluation unit, as long as increased Frequency works until the other signal appears.

5. Counting arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that several counting elements (ZE) assigned to different classes of events are provided for the direct recording of a histogram.

6. Counting arrangement according to claim 5, characterized by an additional counting element (ZE) for detecting the total number of all events for the purpose of checking the counting results.

7. Counting arrangement according to one of the preceding claims, in particular for registering low frequencies, characterized in that a frequency multiplier is provided for the frequency to be registered in the input line of the counting element (ZE) to shorten the measuring time

8. Counting arrangement according to claim 7, characterized in that the frequency multiplier is formed by a phase-regulated (PLL) system.

9. Counting arrangement according to claim 8, characterized in that for registering the frequency per minute the frequency is multiplied by a factor of 60, whereby the registration period is one second.

10. Counting arrangement according to one of claims 5 to 9, characterized by the application to the Heart rate.

11. Counting arrangement according to one of the preceding Claims, characterized in that as a test device for the counting arrangement in the Evaluation unit a device for generating a defined number of events representing Impulse is provided as well as means for initiating an immediately after entering the number of Impulse triggered evaluation process and means for comparing the defined number with the Result of the evaluation, which triggers an error display if they do not match.