HU188430B - Biologic signal preprocessing apparatus - Google Patents

Description

(54)

BIOLÓGIAI JEL-ELÓFELDOLGOZÓ KÉSZÜLÉK (57) KIVONAT

A találmány biológiai jelek elő-feldolgozására és mikroszámítógép felé továbbítására alkalmas készülék. A készüléknek mérő moduljai (8) és modulbusza van. A mérőmodulok (8) a modulbuszra (6) csatlakoznak. A készülék a páciens (1) biztonsági követelményeinek megfelelő galvanikus leválasztást (28) is tartalmaz. A mérőmodulok (8) érzékelőkön (2) át kapcsolódnak a pácienshez (1), míg az érzékelők (2) a mérőmodulok (8) jelkondicionáló egységére (3) csatlakoznak, amely analóg jellegű műveleteket végez. A jelkondicionáló egység (3) digitális előfeldolgozóra (4) kapcsolódik, amely elvégzi az analóg-digitális átalakítást és az információkat a kívánt időben és formában a galvanikus leválasztást (28) és követő csatlakozófelület (5) segítségével a modulbuszra (6) továbbítja. A modulbusz (6) kommunikációs felülettel (7) kapcsolódik a mikroszámítógéphez.

I. ábra

1. ábra

188 430 .

A találmány tárgya biológiai jelek előfeldolgozására és továbbítására alkalmas készülék.

A készülék un. biológiai jel-előfeldolgozó modulokból (mérő egységekből) és un. modulbuszból áll. A készülék jel-előfeldolgozó moduljai (mérőegységei) speciális hardware-t (digitális előfeldolgozó rész) is tartalmaznak a jelkondicionáló részen kívül. A speciális hardware alkalmas arra, hogy a modulokat egyszerűen összeszervezze és biztosítsa olyan információk kezelését, melyek összefüggésben vannak a biológiai jelen végzett műveletekkel - a jelkondicionálással (blokkolás, kalibrálás, erősítésváltás, nullszint eltolás) - és a modul egyéb állapotaival. A készülék szabványos digitális csatlakozó felülettel és a páciensvédelem által megkövetelt szokásos galvanikus leválasztással is rendelkezik.

A találmány - jellegénél fogva - elsősorban olyan helyeken alkalmazható, ahol egyidejűleg több biológiai paramétert kell mérni és feldolgozni. Ilyen terület például az intenzív betegőrzés.

Az eddigi megoldások a biológiai jelek előfeldolgozására vonatkozóan főleg a mért analóg jel vivőfrekvenciás átvitelét alkalmazzák a galvanikus leválasztáson át a feldolgozó oldal felé.

Egy ilyem megoldást ismertet a 27 52 783 számú Német Szövetségi Köztársaság-beli szabadalmi leírás, amely szerint a mért analóg jelet frekvenciavagy pulzushullám modulációval viszi át a galvanikus leválasztón. Ezen megoldás nem teszi lehetővé, hogy a mérőegységek, melyek a biológiai jeleket mérik, könnyen összeszervezhetők legyenek. A biológiai jelekhez kapcsolódó információk átvitele korlátozott a meghúzó tekercsreed relé megoldás miatt. Azonkívül a moduláció jellegétől függően a mért analóg jelben különböző torzulást, áthallási jelenségek lépnek fel.

Ezen jelenségek kiküszöbölésére ismeretes a 178 940 lajstromszámú magyar szabadalmi leírás szerinti megoldás, amely feszültség-idő átalakítós analóg-digitális koverter alkalmas helyen történő kétfelé bontása, galvanikus leválasztással, révén valósítja meg a jelátvitelt. így a csatorna torzítása jelentősen lecsökken. Azonban az egyes mérőegységek összeszervezése és a mérőegységek állapotaival összefüggő információk kezelése itt sem megoldott.

A találmány célja a fenti hiányosságok kiküszöbölése, egy olyan biológiai jel-előfeldolgozó készülék megvalósítása, amely biztosítja a biológiai jeleken végzett műveletekkel - a jelkondicionálással (blokkolás, kalibrálás, erősítésváltás, nullszint eltolás stb.) és a mérőegység egyéb állapotaival összefüggő információ kezelését. A találmány további célja, hogy a készülék egyidejűleg több biológiai paraméter mérését és feldolgozását tegye lehetővé.

A találmány tárgya ezen követelményeknek megfelelő biológiai jel-előfeldolgozó készülék, különösen mikroszámitógépes sokcsatornás orvosi mérőrendszerekben történő alkalmazásra, melynek moduláris felépítése, a páciens biztonsági követelményeit kielégítő galvanikus leválasztása és szabványos digitális kommunikációs felülete, valamint mérőmoduljai vannak, amelyek jelkondicionáló- és digitális előfeldolgozó résszel rendelkeznek és a mérőmodulok egy ún. modulbuszra kapcsolódnak, mely csatlakozó felületeken felül szabványos digitális kommunikációs felületet előállító áramkört is tartalmaz, ezen kívül a jelkondicionáló rész erősítőkből és analóg kapcsolókból van felépítve. A készülék előnyös kivitelét az jellemzi, hogy az analóg kapcsolók vezérlőbemenetei a digitális előfeldolgozó rész tárolóelemének kimeneteire vannak kötve, valamint a digitális előfeldolgozó rész A/D (analóg-digitális) átalakítót, párhuzamos-soros, sorospárhuzamos átalakítót, engedélyező-, vezérlő-, címazonosító áramköröket, tárolóelemet, kezelőszerveket, adat kezelőszerv szelektort tartalmaz, mégpedig úgy, hogy a jelkondicionáló rész kimenete az A/D átalakító bemenetével van összekötve, ugyanakkor a kimeneti leválasztó egység előtt a kimenőjel útjában engedélyező áramkör, adatkezelőszerv szelektorhoz csatlakozó párhuzamossoros átalakító van; az adat-kezelőszerv szelektor megfelelő bemenetel egyrészt kezelőszervekhez, másrészt jelkondicionálóhoz csatlakozó A/D átalakító párhuzamos adatkimeneteihez, másrészt jelkondicionálóhoz csatlakozó A/D átalakító párhuzamos adatkimeneteihez kapcsolódnak. A bemeneti leválasztó egység a soros-párhuzamos átalakító bemenetével, ennek kimenetei pedig a tárolóelem és a címazonosító áramkör bemenetéivel van összekötve, valamint a cimazonosító áramkör kimenete a vezérlő áramkörhöz kapcsolódik (vezérlő engedélyező bemenet) és ennek a vezérlő áramkörnek „írás” parancsot adó kimenete a digitális tárolóelem „írás” bemenetelre, az A/D átalakító indító és kimenetet engedélyező bemenetelre (A/D átalakítást felügyelő vezérlőkimenetek), a párhuzamossoros átalakító bemenetelre (párhuzamos-soros átalakítóhoz csatlakozó vezérlő-felület rész), az engedélyező áramkör engedélyező bemenetére (engedélyező áramkört vezérlő kimenet) csatlakoznak, és még a vezérlő áramkör össze van kötve a sorospárhuzamos átalakító bemenetével (ellenőrző vezérlőbemenet) és legnagyobb helyiértékü bitet (MSB) tartalmazó kimenetével (indító vezérlőbemenet).

A párhuzamos-soros átalakító vezérlő jeleit számláló és kombinációs hálózat állítja elő egy órajellel szinkron, valamint a digitális adattároló „írás” jele a számláló és a kombinációs hálózat kimeneti jeleinek, a címfelismerö áramkör felismerő jelének és a soros-párhuzamos átalakító legnagyobb helyiértékű bitjének kapuzásából jön létre. Az A/D átalakító kimeneteinek engedélyezését a számláló, az A/D átalakító indítását és az engedélyező áramkör engedélyezését az „írás” jel vezérli egy flip-flop segítségével.

A találmány szerinti biológiai jel-előfeldolgozó készüléket példakénti kiviteli alakok kapcsán a mellékelt rajz alapján ismertetjük részletesebben.

Az 1. ábra a biológiai jel-előfeldolgozó készülék áttekintő blokkvázlata.

A 2. ábra egy mérömodul fizikai elhelyezkedését demonstrálja.

A 3. ábrán a biológiai jel-előfeldolgozó készülék egy mérőmodulja példakénti kiviteli alakjának részletes tömbvázlatát tüntettük fel.

A 4. ábrán a digitális előfeldolgozó rész vezérlője

188 430 egy példakénti kiviteli alakjának kapcsolási rajzát ábrázoltuk.

Az 5. ábrán a példakénti vezérlő működésének idődiagrammja látható.

A találmány szerinti biológiai jel-előfeldolgozó készülék 1. ábrán bemutatott áttekintő blokkvázlata szerint a készüléknek 1 pácienshez 2 érzékelőkön át csatlakozó 8 mérőmoduljai vannak, amelyek 28 galvanikus leválasztáson át 5 csatlakozó felület közvetítésével az egyes 8 mérőmodulok számára közös 6 modulbuszra csatlakoznak. A 6 modulbusz szabványos V24 típusú 7 kommunikációs felülettel van ellátva. A 6 modulbusz az egyes 8 mérőmodulokat a 7 kommunikációs felülethez illesztő ismert áramköröket és tápáramköröket tartalmazza. A 8 mérőmodul analóg jellegű 3 jelkondiciónáló egységből és analóg - digitális átalakítást is végző, digitális jellegű 4 előfeldolgozó egységet tartalmaz, amelyek egymással kölcsönösen kapcsolatban vannak. A 28 galvanikus leválasztás a 4 elöfeldolgozó egységhez, a 2 érzékelő a 3 jelkondicionáló egységhez csatlakozik.

Az 1. ábrán látható készülék a következő módon működik:

Az 1 páciensről a 2 érzékelő által nyert jelet a 3 jelkondicionáló egység a bemenetelre kapcsolt jelektől függően erősíti, egyenszintjét eltolja, adott esetben kalibráló jelet szolgáltat vagy blokkolódik. Mindezen műveletek végrehajtása CMOS analóg kapcsolók és műveleti erősítők segítségével történik. A 3 jelkondicionáló egységről érkező jeleket a 4 előfeldolgozó egység digitális jellé alakítva az 5 csatlakozó felületről érkező lekérdezés hatására kiadja. Ezek a jelek a 6 modulbusz közvetítésével kerülnek a 7 kommunikációs felületre, amelyhez valamely ismert számítógép csatlakoztatható. Ez a számítógép kezdeményezi a lekérdezést megadva a kívánt 8 mérőmodul címét és a 3 jelkondicionáló egység által elvégzendő műveleteket. Az egyes 8 mérőmodulokhoz más más cím van társítva.

A fenti módon kialakított készülék előnyösen a 2. ábrán bemutatott módon rendezhető el, amely szerint a 6 modulbusz 9 készülékházban rendezhető el, míg az egyes 8 mérőmodulok önálló 12 fiókként, előlappal ellátva 11 éleiknél fogva és 10 sínekkel megvezetve a 9 készülékházban kialakított férőhelyre csúsztathatok és ott a 13 előlapról kezelhető rögzítőelemnek a 9 készülékházhoz rögzített 15 tartóelemhez való csatlakoztatásával bonthatóan rögzíthetők. A 2 érzékelők csatlakozói, a 13 előlapon, míg az 5 csatlakozó felület a 12 fiók hátlapján helyezhető el.

A 3. ábrán részleteiben mutattuk be a 8 mérőmodult és az 5 csatlakozó felülettel való kapcsolatát.

Az 1 pácienssel 2 érzékelőn át kapcsolatban lévő 3 jelkondicionáló egység vezérlőbemenetei 17 tárolóelemhez, kimenete 16 A/D átalakítóhoz csatlakozik, amelynek párhuzamos kimenetei 18 adat/kezelőszerv szelektoron át 19 párhuzamos-soros átalakító és 24 engedélyező áramkör közvetítésével 25 kimeneti leválasztóra csatlakozik. A 25 kimeneti leválasztó 26 bemeneti leválasztóval és 27 tápegységgel együtt az 5 csatlakozó felülethez kapcsolódó 28 galvanikus leválasztás része. A 25 ki- és 26 bemeneti leválasztó egy-egy osztócsatoló, míg a 27 tápegység órafrekvencián üzemelő transzformátorral van ellátva, így a 27 tápegység egy része 27' óragenerátornak tekinthető, amely CK órajelvezetékre csatlakozik. A 26 bemeneti leválasztó egyrészt 21 vezérlő áramkör ellenőrző C bemenetére, másrészt soros-párhuzamos átalakító bemenetére csatlakozik, amelynek kimenete 17 tárolóelemre, a 21 vezérlőegység indító B bemenetére és 23 címazonosító áramkörre csatlakozik, amelynek kimenete a vezérlő áramkör engedélyező D bemenetére kapcsolódik. A 21 vezérlő áramkör írás parancsot adó, E, F kimenete a 17 tároló elemre, analóg-digitális átalakítást vezérlő H kimenete a 16 A/D átalakítóra, pontosabban annak indító és kimenetet engedélyező bemenetére, adat/státusz átkapcsoló I Jimenete a 18 adat/kezelőszerv szelektorra, párhuzamos --- soros átalakítást vezérlő A kimenete a 19 párhuzamos-soros átalakítóra, engedélyező kimenete a 24 engedélyező áramkörre csatlakozik. A 18 adat/kezelőszerv szelektor státuszinformációt fogadó bemenetel 22 kezelőszervekhez kapcsolódnak. Jelen példánkban szukcesszív approximációs típusú 16 A/D átalakítót alkalmaztunk, amelynek nagyimpedanciás állapotba kapcsolható kimenetei vannak. Igya 18 adat/kezelőszerv szelektor egyszerűen megvalósítható olymódon, hogy a kimenetek a kezelőszervekkel ellenálláshálózaton át összekötjük. így a kimenetek kisimpedanciás állapotában a 16 A/D átalakító nagyimpedanciás állapotban a 22 kezelőszervek állása határozza meg a 19 párhuzamos-soros átalakítóra kapcsolt kimenetek logikai állapotát. 19 párhuzamos-soros átalakítóként njolc csatornás szelektort alkalmaztunk, amely egyben a 24 engedélyező áramkört is tartalmazhatja A 23 címazonosító áramkör digitális komparátor, amelyhez a 8 mérőmodul saját címét reproduki ló hálózat, adott esetben belső kezelőszerv is csatlakozik. A 27' óragenerátor CK kimenete, a 20 seres-párhuzamos átalakító és a 21 vezérlő áramkör CK órajel bemenetére csatlakozik.

A 4. ábrán a 21 vezérlő áramkör kivitelét részletesen ismertetjük, arra az esetre, amikor a 7 kommunikációs felülethez csatlakozó számítógép két, egy-egy „START” és „STOP” bit közé foglalt 8 bites soros byte-ot (bitcsomagot) bocsát a 6 modulbuszra. Az első byte első négy bitje a hívott 8 mérőmodul címét, míg a fennmaradó bitek a megcímzett 8 mérőmodul 3 jelkondicionáló egységrészére kiadott parancsot hordozzák.

A 21 vezérlő áramkör a kombinációs hálózatként alkalmazott IC1 BCD-decimális dekóderböl; IC2 kettős számlálóból; IC3 kettős flip-flopból; négy bemenetű IC4/1, IC4/2 NEM-VAGY kapukból; IC5/1, IC5/2_t IC5/3 inverterekböl; két bemeneti IC6/1, IC6/2 ES kapukból; diffl, difF2 differenciáló tagokból és At késleltető tagból épül fel.

A 21 vezérlő áramkörben egyrészt az IC2 kettős számláló E, órajelbemenete másrészt az IC6/2 ÉS kapu egyik bemenete a CK órajelvezetékre csatlakazik. Az IC6/2 ÉS kapu másik bemenetére IC3 kittős flip-flop Q₂ kimenete kerül a diff2 differenciáló tagon (mely a jelútba helyezett soros kondenzátorból és földre kapcsolt ellenállásból áll) keresztül. IC6/2 ÉS kapu az A/D átalakítást indító H kimenet. Az IC3 kettős flip-flop S, beíró bemenetére, , 3

188 430 mely tulajdonképpen a 21 vezérlő áramkör indító B bemenetével azonos, a 20 soros-párhuzamos átalakító (shift regiszter) MSB kimenete van kötve. Az IC3 kettős flip-flop Qj kimenete az IC2 kettős számláló R₁₍ R₂ alaphelyzetbe állító bemenetelre csatlakozik. AzIC2 kettős számláló Qii,Q_J2,Qi3, Q₁₄ kimenetei rendre az IC1 BCD-decimális dekóder a, b, c, d bemenetelre vannak kötve. A Q₁₄ kimenet egyben az IC2 kettős számláló E₂ órajelbemenetére is rácsatlakozik. Az IC2 kettős számláló Q₂₁ kimenete az IC6/1 ÉS kapu egyik bemenetére, míg Q₂₂ kimenete At késleltető tagon, (mely egy soros ellenállásból és a föld felé kapcsolt kapacitásból épül fel) keresztül az IC6/1 ÉS kapu másik bemenetére csatlakozik. Az IC6/1 ÉS kapu kimenete és IC3 kettős flip-flop C_1; C₂ törlő bemenetel össze vannak kötve. Az IC2 kettős számláló Qn, Qi₂, Qi₃ kimenetel a 19 párhuzamos-soros átalakítót vezérlő A kimenetek egyik részét alkotják, míg másik A' részét, mely szintén a 19 párhuzamossoros átalakítót vezérli (pontosabban a „START” és „STOP” bitek előállítására szolgál) IC1 BCDdecimális dekóder Q_o, illetve Q₉ kimenetei alkotják.

A négy bemenetű IC4/2 NEM-VAGY kapuk kimenetei a 21 vezérlő áramkör írás parancsot adó E és F kimeneteit realizálják. Az IC4/1 NEMVAGY kapu bemenetelre - IC 5/1 inverteren és difii differenciáló tagon, (mely a jelútba tett soros kondenzátorból és tápfeszültségre kapcsolt ellenállásból áll) keresztül - IC1 BCD-decimális dekóder Q₉ kimenete, a 26 bemeneti leválasztó egység kimenete, IC5/2 inverteren keresztül a 23 címazonosító áramkör kimenete és IC2 kettős számláló Q₂, kimenete kapcsolódik. IC4/2 NEM-VAGY kapu bemenetelre ugyancsak a 26 bemeneti leválasztó egység kimenete, IC2 kettős számláló Q₂i kimenete IC5/3 inverteren keresztül, ICÍ BCD-decimális dekóder kimenete IC5/1 inverteren keresztül és IC3 kettős flip-flop Q₂ kimenete van csatlakoztatva. Az IC4/1 és IC4/2 NEM-VAGY kapuk azon bemenetel, melyre a 26 bemeneti leválasztó egység kimenete csatlakozik, alkotják 21 vezérlő áramkör ellenőrző C bemenetét. IC3 kettős flip-flop Q₂ kimenete a 21 vezérlő áramkör engedélyező G kimenete és IC2 kettős számláló Q₂₂ kimenetele a 21 vezérlő áramkör adat/státusz átkapcsoló I kimenete.

A fentiekben ismertetett 21 vezérlő áramkör olyan 8 mérőmodulba van építve amelynek egyes egységei (lásd 3. ábra) a következő módon vannak kialakítva. A 23 címazonosító áramkör egy négybites digitális komparátorból, (mely egyenlőségjelző kimenettel rendelkezik) és négy kapcsolóból (amelyek logikai igen - továbbiakban „H” - vagy logikai nem - továbbiakban „L” - szintet képesek adni a digitális komparátorra összehasonlítási mintaként) épül fel. A 17 tárolóelem célszerűen kétszer nyolc bites latch. A 16 A/D átalakító kivitele szukcesszív approximációs, háromállapotú (tri-state) bináris kimenetekkel és indító bemenettel rendelkező integrált áramkör. A 20 soros/párhuzamos átalakító soros- és órajel bemenettel rendelkező léptető regiszter. A 19 párhuzamos-soros átalakító nyolc csatornás szelektor, három vezérlő bemenettel, amelyekkel a nyolc bemenet rendre az egy ki4 ^! menetre választható ki. Rendelkezik továbbá egy kiválasztó-, valamint egy kimenet engedélyező bemenettel. A 19 párhuzamos-soros átalakító kimenete ellenállással tápfeszültségre van kötve. A 24 engedélyező áramkör ÉS kapuként van kialakítva.

A 3. ábrán bemutatott és a 4. ábra szerinti 21 vezérlő áramkörrel ellátott készülék működését az 5. ábrán bemutatott idődiagramok alapján ismertetjük, amelyben az alkalmazott jelzések a 3., 4. ábrák azonos hivatkozási jelű pontjain megjelenő jelalakokat szemléltetik. Az 5. ábrán a Q,,, Q₁₂, Qi3; Qo, Qe kimenetek jelei tulajdonképpen a 21 vezérlő áramkör A kimenetén levő jelek, míg ebből az A' részt a Q_o és Q₉ kimenetek jelentik. A Q₂ kimenet a G kimenettel, a Q₂₂ kimenet az I kimenettel azonos.

Az előzőekben ismertetett módon a számítógép által kiadott két byte-os információk a 6 modulbuszra csatlakozó valamennyi 8 mérőmodulra rákerülnek. Az első byte megjelenése indítja a 21 vezérlő áramkört a B indító bemeneten. Modulválasz akkor keletkezik, ha a 21 vezérlő áramkör D engedélyező bemenetét a 23 cimazonosító áramkör engedélyezi. A 21 vezérlő áramkör C ellenőrző bemenetére a 26 bemeneti leválasztó egységről jövő soros bitek csatlakoznak. A 21 vezérlő áramkör működtető órajelét CK órajel vezetékről kapja. A parancsbiteket az „írás” parancsot adó E, F kimenetek írják a 17 tárolóelembe. A modulválasz szintén két byte-os. Az első byte a válaszoló 12 mérőfiókra vonatkozó státuszinformációkat (22 kezelőszervek állása), a második byte digitalizált analóg jelet tartalmaz. A 21 vezérlő áramkör adat/ státusz átkapcsoló I kimenete választja szét az adat és státuszinformációkat. A H analóg-digitális átalakítót vezérlő kimenete az A/D átalakítást indítja. A 21 vezérlő áramkör A kimeneti vezérlő vonalai a soros/párhuzamos átalakítást vezérlik, A' része pedig a „START” és „STOP” bitek előállítására szolgál. Az engedélyező G kimenet a 24 engedélyező áramkört engedélyezi érvényes megszólítás esetén.

Az indító B bemeneten megjelenő jel bebillenti az IC3 flip-flop első flip-flop-ját, ezáltal Q, kimenet lemegy „L” szintre (míg Q, fölmegy „H” szintre), így az IC2 kettős számlálót engedélyezi, amely elkezd számolni, mivel E, órajelbemenetén megkapja CK órajelet. A számláló tízig számol, Q,,, Q₁₂, Q₁₃ kimenetei vezérlik a 19 párhuzamos/soros átalakítót, így mindig a megfelelő bit kapcsolódik 19 párhuzamos/soros átalakító kimenetére (lásd 5. ábra, Qn, Qi₂, Qi₃ jelek). A „START” és „STOP” bitek előállítását IC1 BCD-decimális dekóder Q„, illetve Q₉ kimenetei végzik. Ha Q_o kimenet „H” szintre megy és Q₉ kimenet „L” szinten van 19 párhuzamos/soros átalakító ki van választva ugyan, de kimenete nincs engedélyezve ezáltal a nagyimpedanciás állapotba kerül, így ez a kimenet „H” szintre kerül a tápfeszültségre kapcsolt felhúzó ellenállás hatására. Ha Q_o kimenet „L” szinten van és Q₉ kimenet megy „H” szintre, akkor a 19 párhuzamos/soros átalakító kimenete „L” szintre kerül, mivel az áramkör nincs engedélyezve. IC2 kettős számláló Q,₄ kimenetén megjelenő jel periódusa tíz órajelütemig tart. Ez a kimenet alkotja a kettős

188 430 számláló második felének órajelét. Az IC1 kettős számláló második felének Q₂₁ kimenete és Q₂₂ kimenete a At késleltető tagon keresztül ÉS kapcsolatba van hozva IC6/1 ÉS kapu segítségével, amelynek kimenőjele törli 1C3 kettős flip-flop első és ⁵ második flip-flopját. (Ekkor ér véget a háromszor tíz bites szukvencia és kezdődhet a folyamat elölről.

Az első flip-flop-ot, mint említettük a B bemenetre érkező jel billenti be. A második flip-flop-ot az E kimenet „írás” jele. Ez a jel írja be a 20 soros/ ¹⁰ párhuzamos átalakító (shift regiszter) kimenetein megjelenő biteket a 17 tárolóelem első nyolc bites tárolórészébe. Az E kimenet jele a következő jelek „L” szintjének egyidejű fönnállásakor jön létre:

- IC1 BCD-decimáiis dekóder Q₉ kimenetének ¹⁵ IC5/1 inverter által invertált és diffl differenciáló tag által derivált jele

- az ellenőrző C bemenet jele

- az engedélyező D bemenet IC5/2 inverter által invertált jele ²⁰

- IC2 kettős számláló Q₂, kimenetének jele.

Amikor az E kimenet írás jele bebillenti IC3 kettős flip-flop második flip-flopját, akkor a Q₂ kimenet „H” szintre megy és mivel azonos az engedélyező G kimenettel, engedélyezi a K kimenőjelet. ²⁵

Az F kimenet „írás” jele a C bemenetre sorosan beérkező jel második byte-jának beírását végzi a 17 tárolóelem második nyolc bites tárolórészébe. Az F kimenet „írás” jele a következő jelek „L” szintjének egyidejű fönnállásakor jön létre: ³θ

- az ellenőrző C bemenet jele

- IC2 kettős számláló Q₂, kimenetének IC5/3 inverter által invertált jele

- 1C1 BCD-decimális dekóder Q₉ kimenetének IC5/1 inverter által invertált jele ³⁵

- IC3 kettős flip-flop második flip-flopjának Q₂ kimeneti jele.

Az adat/státusz átkapcsoló 1 kimenet a 16 analóg/digitálís átalakító kimenetét engedélyezi. Ezen I kimenet jele az adatbitek kiadása alatt „H” szín- ⁴⁰ ten van, ahogy ez az idődiagrammon jól látszik.

A H kimenet jele a 16 analóg/digitális átalakító indítását végzi. A CK órajelvezetéken megjelenő órajelhez szinkronizáltan a G kimenet engedélyező jeléből állítjuk elő, differenciálás segítségével. ⁴5

Az elmondottakból kitűnik, hogy minden egyes 8 mérőmodul megszólításakor a számolási szekvencia (IC2 kettős számláló) elindul, de csak akkor lesz belőle válasz, ha a 8 mérőmodul felismerte címét (D kimeneten megjelenő jel). A felismeréskor történik 50 meg a parancsbitek beírása a 17 tároló elembe, a státuszinformációk kiküldése, az A/D átalakítás indítása, majd az átalakított adat kiküldése.

Claims (5)

1. Szabadalmi igénypontok ⁵⁵

   1. Biológiai jel-előfeldolgozó készülék különösen sokcsatornás, mikroszámítógépes orvosi mérőrendszerekhez, amelynek galvanikus leválasztása, ismert elemekből felépített, érzékelőkhöz csatolt mérőmoduljai és szabványos kommunikációs felülete van, azzal jellemezve, hogy a mérőmodulok (8) galvanikus leválasztáson (28) át, csatlakozó felület (5) közvetítésével az egyes mérőmodulok (8) számára közös modulbuszra (6) csatlakoznak, amely szabványos kommunikációs felülettel (7) van ellátva és a mérőmodulok (8) vezérelhető analóg kapcsolókkal és erősítőkkel ellátott jelkondiciónáló egysége (3) digitális előfeldolgozón (4) át csatlakozik a galvanikus leválasztásra (28), továbbá a digitális előfeldolgozó (4), a galvanikus leválasztás (28) ki- és bemeneti leválasztójához (25, 26), órajelet is szolgáltató tápegységéhez (27) csatlakozik, valamint a bemeneti leválasztó (26) címazonosító áramkörrel (23) van kapcsolatban, amelynek kimenete vezérlő áramkör (21) engedélyező bemenetére (D) kapcsolódik, továbbá a digitális előfeldolgozó (4) engedélyező áramkörön (24) át a kimeneti leválasztóra (25) és a vezérlőáramkör (21) engedélyező kimenete (G) az engedélyező áramkörre (24) csatlakozik.
2. 2. Az 1. igénypont szerinti készülék, azzal jellemezve, hogy a bemeneti leválasztó (26) egyrészt vezérlöáramkör (21) ellenőrző bemenetére (C), másrészt soros párhuzamos átalakító (20) bemenetére csatlakozik, amelynek kimenete egyrészt tárolóelemre (17), másrészt a vezérlőáramkör (21) indító bemenetére (B), továbbá a címazonosító áramkörre (23) csatlakozik, valamint a tárolóelem (17) kimenetei a jelkondicionáló egység (3) vezérlőbemeneteire csatlakoznak, valamint a jelkondicionáló egység (3) kimenete A/D átalakítóra (16) kapcsolódik amelynek párhuzamos kimenetei adat/kezelőszerv szelektoron (18), párhuzamos-soros átalakítón (19) és engedélyező áramkörön (24) át a kimeneti leválasztóra csatlakoznak, továbbá a vezérlőáramkör (21) írás parancsot adó kimenete (E, F) a táolóelemre (17) analóg-digitális átalakítást vezérlő kimenete (H) az A/D átalakítóra, adat/státusz átkapcsoló kimenete (I) az adat/kezelőszerv szelektorra (18) párhuzamos-soros átalakítást vezérlő kimenete (A) a párhuzamos-soros átalakítóra (19), engedélyező kimenete (G) az engedélyező áramkörre (24) csatlakozik, valamint az adat/kezelőszerv szelektor (18) státuszinformációt fogadó bemenetel kezelőszervekre (22) kapcsolódnak.
3. 3. Az 1. vagy 2. igénypontok bármelyike szerinti készülék azzal jellemezve, hogy a jelkondicionáló egység (3) CMOS analóg kapcsolókkal van ellátva és erősítői kisfogyasztású műveleti erősítők.
4. 4. Az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti készülék, azzal jellemezve, hogy a mérőmodul (8) modulbuszhoz (6) bonthatóan csatlakoztatható önálló egység.
5. 5 db ábra

   Kiadja az Országos Találmányi Hivatal A kiadásért felel: Himer Zoltán osztályvezető Szedte a Nyomdaipari Fényszedő Üzem (877649/09)

   88-0178 — Dabasi Nyomda, Budapest — Dabas Felelős vezető: Bálint Csaba igazgató

   -5NSZO₄: G 06 F 15/42

   188 430

   1. abra

   -6188 430

   NSZ0₄: G 06 F 15/42