DE2850504A1

DE2850504A1 - Interpolierende schaltung fuer graphische anzeigegeraete mit rastersystem und kathodenstrahlroehre

Info

Publication number: DE2850504A1
Application number: DE19782850504
Authority: DE
Inventors: Sandor Adami; Zoltan Kasa
Original assignee: Medicor Muvek
Current assignee: Medicor Muvek
Priority date: 1977-11-22
Filing date: 1978-11-21
Publication date: 1979-05-23
Also published as: FR2423011B3; DD140594A1; GB2008909A; FR2423011A1; HU175506B

Description

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BESCHREIBUNG-

Die Erfindung bezieht sich auf eine interpolierende Schaltung für Raster-Anzeigegeräte, mit deren Hilfe auf dem Bildschirm eines grafischen Raster-Anzeigegeräts annähernd kontinuierliche Kurven dargestellt werden können.

Es ist eine grundlegende Eigenschaft von Rast er-Anzeigegerät en, daß die darzustellende Kurve aus mehreren Lichtpunkten zusammengesetzt ist, die durch das im entsprechenden Augenblick erfolgende Aufblitzen des den gesamten Bildschirm zeilen- oder spaltenweise abtastenden Strahles entstehen. Bei alphanumerischen Anzeigegeräten ist dies nicht von Nachteil, es können aus den unterschiedlichen Punktmatrizen (5x7 oder 7x9) sogar sehr ästhetische Ziffern- und Buchstabenformen.dargestellt werden.

Bei einer anderen Art von Raster-Anzeigegeräten, den grafischen Anzeigegeräten, bei denen Zeitfunktionswerte, z.- B. verschiedene Zeitdiagramme, die diskret in einem Speicher gespeichert sind, angezeigt werden sollen, wird die visuelle Erfassung und Auswertung durch die diskontinuierlich gepunktete Bildkurve erschwert. Eine solche, aus Punkten zusammengesetzte Kurve ist in Fig. 1 der beigefügten Zeichnung dargestellt. Es handelt sich hierbei um eine elektrokardiografisehe Kurve eines Patienten, die aus einzelnen Punkten zusammengesetzt ist. Diese Kurve zeigt, daß sich besonders in den steilen Abschnitten die mangelnde Kontinuität st orend auswirkt.

Das Problem der Diskontinuität kann durch eine dichtere Anordnung der Probenahmepunkte beseitigt werden; dies erfordert jedoch eine Vergrößerung der Kapazität des die einzelnen Probenahiaepunkte der Kurve speichernden Speichers, wodurch die Kosten beträchtlich erhöht werHen. Die praktische Grenze für diese Erhöhung wird bestimmt durch die Geschwindigkeit des Speichers in

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horizontalen Abtastsystemen (Fernsehprinzip) und durch die Anzahl der vertikalen Hasterspalten bei vertikaler Abtastung. Die x^nzahl der Rasterzeilen oder -spalten kann über bestimmte Grenzen nicht erhöht werden.

Eine weitere Art der Verminderung der visuellen Störung durch die diskontinuierliche Auftragung der Kurve kann in der erhöhten Bauer des Aufblitzens an den einzelnen Punkten bestehen. Dies ist jedoch nur bei vertikaler Abtastung möglich, wobei die Kurve, wie in Fig. 2 gezeigt, statt aus kleinen Punkten aus kleinen Stäbchen zusammengesetzt ist. Hierbei besteht aber ein störender Unterschied zwischen der Stärke der Kurvenabschnitte mit geringer und hoher Steilheit; außerdem bleiben auch hier die steilen Abschnitte unterbrochen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Mängel und Kachteile des Standes der Technik zu vermeiden und eine interpolierende Schaltung der angegebenen Art zu schaffen, mit der annähernd kontinuierliche Kurven aufgetragen werden können«

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß, auch wenn die Kurve aus einzelnen Lichtpunkten (Fig. Ό besteht, eine ausreichende Menge an Informationen sichtbar gemacht wird und deshalb eine Vergrößerung der Anzahl der Probenahmepunkte überflüssig ist. Das grundlegende Problem besteht in der Art der Darstellung der ausreichenden, zur Verfügung stehenden Information. Wird die gleiche, im Speicher gespeicherte Kurve z.B. über einen Digital-Analog-Wandler auf einem normalen Oszillograf en mit X-Y-Ablenkung sichtbar gemacht, so werden die in den steilen Kurvenabschnitten befindlichen Stufen wegen der Zeitkonstanten (kontinuierliches Verhalten ) der Digital-Analog-Umwandlung und des Ablenksystems des Oszillografen gefiltert und mit glattem Übergang miteinander verbunden, so daß eine stetig aussehende Kurve entsteht. Durch die Erfindung wird diese

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Eigenschaft von Systemen mit X-Y-Ablenkung für den Fall der Rasterdarstellung simuliert.

Die erfindungsgemäße interpolierende Schaltung für grafische Rasteranzeigegeräte enthält einen Informationsspeicher zur Speicherung der darzustellenden Informationen, einen vertikalen und einen horizontalen Stellungszähler, die diskrete vertikale bzw. horizontale Koordinatenwerte des abtastenden Elektronenstrahls zählen und ein Steuergerät, das den Betrieb der erwähnten Einheiten koordiniert. Ferner sind vorgesehen ein erstes Speicherregister, dessen Dateneingang an den Datenausgang des Informstionsspeich.es und dessen Schreibeingang "an das Steuergerät angeschlossen ist, ein zweites Speicherregister, dessen Dateneingang an den Datenausgang des ersten Speicherregisters und dessen Schreibeingang an das Steuergerät angeschlossen ist, ein erster Komparator, dessen Eingänge an den Datenausgang des zweiten Speicherregisters bzw. den Ausgang des vertikalen Stellungszählers angeschlossen sind, einen zweiten Komparator, dessen Eingänge an die Datenausgänge des ersten Speicherregisters bzw..den Ausgang des vertikalen Stellungszählers angeschlossen sind, ein ertes ODER-Gatter, das den Ausgang des ersten Komparators und den invertierten Ausgang des zweiten Komparators in einer ODER-Verknüpfung miteinander verbindet, ein zweites ODER-Gatter, das den invertierten Ausgang des ersten Komparators und.den Ausgang des zweiten Komparators einer ODER-Verknüpfung unterwirft, und ein NAND-Gatter, dessen Eingänge an die Ausgänge des ersten bzw. ODER-Gatters angeschlossen sind.

Bei Anwendung der erfindungsgemäßen Schaltung bei grafischen Raster-Anzeigegeräten wird die erhaltene Kurve gut einer stetigen Kurve angenähert. Da somit das Kurvenbild fast stetig ist, lassen sich die erhaltenen Kurven genauer und leichter auswerten. Dabei ist die erfindungsgemäße Schaltung äußerst einfach aufgebaut.

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Die Erfindung wird im folgenden anhand¹der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

I¹Xg. 1 ein aus Punkten zusammengesetztes Elektrokardiogramm, wobei auf der Ordinate der Druck und auf der Abszisse die Zeit aufgetragen sind,
Fig. 2 ein ähnliches Diagramm wie Fig. 1 , wobei die Kurve aus einzelnen vertikalen Linienabschnitten aufgebaut ist,

Fig. 5 das schematische Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen interpolierenden Schaltung und

Fig. 4 ein Fig. 2 ähnliches Zextdiagramm, wie es bei Anwendung der erfindungsgemäßen interpolierenden Schaltung am Bildschirm dargestellt wird.

Fig. 3 zeigt das Schaltbild einer interpolierenden Schaltung. Der Einfachheit halber wird eine Tertikaie Abtastung behandelt, die folgenden Betrachtungen gelten jedoch ebenso bei" horizontaler Abtastung.

Die interpolierende Schaltung modifiziert eine bekannte, nach dem digitalen Komparator-Prinzip arbeitende Raster-Lichtmoduliervorrichtung. Die Einheiten der bekannten Schaltung sind in Fig. 3 mit 8 bis 11 bezeichnet.

Diese Vorrichtung enthält einen Informationsspeicher 11, der aus einem Speicher mit wahlfreiem Zugriff oder einem Schieberegister bestehen kann, und die einzelnen digitalen Probenahmedaten der Zeitfunktion speichert, die auf dem Bildschirm sichtbar gemacht werden sollen. ¥egen der vertikalen Abtastung entspricht die horizontale Stellung des Elektronenstrahls dem Inhalt eires horizontalen StellungsZählers 9· Die im Informationsspeicher 11 gespeicherten Probenahmedaten werden entsprechend der horizontalen Stellung des Elektronenstrahls ausgelesen, d.h. im Falle eines Speichers mit wahlfreiem Zugriff mittels des horizontalen StellungsZählers 9- Der Inhalt eines vertikalen

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Stellungszählers 8 entspricht der vertikalen Stellung des Elektronenstrahls in einer vertikalen Spalte. Das Steuergerät 10 liefert zu den Zählern Taktimpulse, wodurch die Bewegung des Elektronenstrahls und der Inhalt des vertikalen und horizontalen Stellungszählers synchronisiert werden. Das Steuergerät 10 kann beispielsweise aus einem Fernseh-Synchronisationsgenerator aufgebaut sein. Die bekannte Schaltung enthält außerdem einen Komparator, der die digitale Zahl am Ausgang des Speichers mit dem Inhalt des vertikalen Stellungszählers vergleicht. Der äquivalente Ausgang dieses !Comparators bildet den die Kathode treibenden Ausgang des Geräts, durch den der Strahl zum Aufleuchten gebracht wird.

Die erfindungsgemäße interpolierende Schaltung macht von diesem Gerät ohne den beschriebenen Komparator Gebrauch und enthält zu- sammen mit den restlichen Einheiten des bekannten Geräts ein erstes Speicherregister 1, dessen Dateneingänge an den Informationsspeicher 11 und dessen Schreibeingang an das Steuergerät 10 angeschlossen ist, ein zweites Speicherregister 2, dessen Dateneingang an den Ausgang des ersten Speicherregisters 1 und dessen Schreibeingang an das Steuergerät 10 angeschlossen ist, einen ersten Komparator 3, dessen erster Eingang an den Ausgang des zweiten Speichersregisters 2 und dessen zweiter Eingang an den Ausgang des vertikalen Stellungszählers 8 angeschlossen ist, einen zweiten Komparator 4» dessen Eingänge an den Ausgang des ersten Speicherregisters 1 bzw. an den Ausgang des vertikalen Stellungszählers 8 angeschlossen sind, ein erstes ODER-Gatter 5, dessen Eingänge an den Ausgang 1 2 des ersten Komparators 3 bzw. den Ausgang 15 des zweiten Komparators 4 angeschlossen sind, ein zweites ODER-Gatter 6, dessen Eingänge an den Ausgang 13 des ersten Komparators 3 bzw. den Ausgang Ί4 des zweiten Komparators 4 angeschlossen sind, und ein NAND-Gatter 7, dessen Eingänge an die Ausgänge des ersten bzw. zweiten ODER-Gatter 5» 6 angeschlossen sind. Gemäß Fig. 3 ist der horizontale Stellungszähler 9 an die Adressenleitung des Informationsspeichers 11 angeschlossen, der durch das Steuergerät 10 weitergeschaltet wird.

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Das V/es en der Funktion der erfindungsgemäßen interpolierenden Schaltung besteht darin, daß sie die Zeitdauer· des Aufblitzens des Elektronenstrahls der Steilheit der Kurve entsprechend einstellt, so daß eine Kurve der in Fig. 4 gezeigten Art angezeigt wird, die dem visuellen Bild einer stetigen Kurve sehr nahe ist.

Die Funktion der Schaltung wird im folgenden für den Fall der vertikalen Abtastung im einzelnen erläutert.

Der vom Steuergerät 10 -weitergeschaltete horizontale Stellungszähler 9 befindet sich in einer beliebigen Stellung i. Auf ein durch das Steuergerät 10 geliefertes Schreibsignal wird ein der Stellung i entsprechender Probenahmewert X. in das erste Spei-

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cherregister eingeschrieben; in das zweite Speicherregister 2 wird ein anderer Probennahmewert X-_-i eingeschrieben, der der vorherigen Stellung i-1 entspricht. Der erste und der zweite Komparator 3 bzw. 4 vergleichen die im ersten und zweiten Speicherregister 1 bzw. 2 gespeicherten Probenahmewerte mit dem Inhalt des vertikalen Stellungszählers 8. An. den. Ausgängen 12 bzw. 15 des ersten bzw. zweiten Komparators erscheint eine logische 1, wenn der Inhalt des vertikalen Stellungszählers 8 kleiner ist als der des Speicherregisters, das an den anderen Eingang des jeweiligen Komparators angeschlossen ist. Die Ausgänge 13 und 14 liefern bei umgekehrten Bedingungen eine logische 1. Mittels der Logikschaltung, die das erste und zweite ODER-Gatter 5 bzw. 6 und das M1\FD-Gatter 7 enthält, wird nur dann am Kathodentreiberausgang 1 6, der das Aufblitzen des Elektronenstrahls steuert, eine logische 1 erzeugt, wenn der Inhalt des vertikalen Stellungszählers 8 den momentan kleineren Probennahmewert X^ bzw. X^₁ erreicht hat. Diese logische 1 wird aufrechterhalten, bis der Inhalt des vertikalen Stellungszählers 8 den momentan größeren Wert der Probenahmewerte X. oder X.* erreicht bzw. überschreitet. ¥enn die Stellungen X. und X-* identisch sind, so blitzt der Elektronenstrahl nur während einer einzigen Taktperiode des vertikalen Stellungszählers 8 auf. Aus der vertikalen Abtastung folgt, daß der Pegel der

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logischen 1 am Kathodentreiberausgang 16 einem sichtbaren vertikalen Strichabschnitt auf dem Bildschirm in der der Stellung i entsprechenden Spalte entspricht.

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Claims

Interpolierende Schaltung für Raster-Anzeigegeräte

PATENTANSPRUCH

Interpolierende Schaltung für Raster-Anzeigegeräte mit einem die anzuzeigenden Informationen speichernden Informationsspeicher, mit einem vertikalen und einem horizontalen Stellungszähler, die diskrete vertikale bzw. horizontale Koordinatenwerte des abtastenden Elektronenstrahls speichern, und mit einem Steuergerät zur Steuerung des Informationsspeichers und der Zähler, gekennzeichnet durch ein erstes Speicherregister (1) mit einem an den Datenausgang des Informationsspeichers (11) angeschlossenen Dateneingang und einem an das Steuergerät (10) angeschlossenen Schreibeingang, durch ein zweites Speicherregister (2) mit einem an den Datenausgang des ersten Speicherregisters (1) angeschlossenen Dateneingang und einem an das Steuergerät (10) angeschlossenen Schreibeingang, durch einen ersten Komparator (3), dessen Eingänge an den Batenausgang des zweiten Speicher-

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ORiGlNAL.

registers (2) bzw. an den Ausgang des vertikalen Stellungszählers (8) angeschlossen sind, durch einen zweiten Komparator (4), dessen Eingänge an den Datenausgang des ersten Speicherre— gisters (1) bzw. den Ausgang des vertikalen StellungsZählers (8) angeschlossen sind, durch ein erstes ODER-Gatter (5), dessen Eingänge an den Ausgang (12) des ersten Komparators (5) bzw. den invertierten Ausgang des zweiten Eomparators (4) angeschlossen sind, durch ein zweites ODER-Gatter (6), dessen Eingänge an den invertierten Ausgang des ersten Komparators (5) bzw. den Ausgang (I4) des zweiten Komparators (4) angeschlossen sind, und durch ein NAND-Gatter (7), dessen Eingänge an die Ausgänge des ersten bzw. zweiten ODSR-Gatters (5 bzw. 6) angeschlossen sind.

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