SU892306A2

SU892306A2 - Device for determination of stimulus motion direction

Info

Publication number: SU892306A2
Application number: SU802908860A
Authority: SU
Inventors: Александр Михайлович Куперман; Никита Филиппович Подвигин
Original assignee: Ордена Трудового Красного Знамени Институт Физиологии Им.И.П.Павлова Ан Ссср
Priority date: 1980-02-29
Filing date: 1980-02-29
Publication date: 1981-12-23

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НАПРАВЛЕНИЯ (54) DEVICE TO DETERMINE DIRECTIONS

II

Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано дл исследовани электрофизиологических экспериментов.The invention relates to a measurement technique and can be used to study electrophysiological experiments.

По основному авт. св. № 685985 известно устройство дл определени направлени движени стимула, в котором два входа устройства через усилители-формирователи и элемент ИЛИ подсоединены к счетному входу первого триггера, выход которого соединен со счетным входом второго триггера, а третий вход устройства через усилитель-формирователь соединен со входами установки в состо ние 1 1According to the main author. St. No. 685985, a device for determining the direction of stimulus movement is known, in which two inputs of the device through amplifiers and OR element are connected to the counting input of the first trigger, the output of which is connected to the counting input of the second trigger, and the third input of the device is connected to the installation state 1 1

Однако известное устройство не позвол ет измерить скорость движени стимула.However, the known device does not measure the speed of the stimulus.

Целью изобретени вл етс расигарение функдиональных возможностей за счет измерени скорости движени одновременно с определением направлени движени стимула.The aim of the invention is to distinguish functional capabilities by measuring the speed of movement simultaneously with the determination of the direction of movement of the stimulus.

Поставленна цель достигаетс тем, что в устройство введены блок выделени временных интервалов, блок задани числа измер емых интервалов и блок измерени длительности временных интервалов. при1ем блок выделени временных интервалов подключен ДВИЖЕНИЯ СТИМУЛАThis goal is achieved by the fact that a block for allocating time intervals, a block for specifying the number of measured intervals and a block for measuring the duration of time intervals are entered into the device. the time slot allocation block is connected. MOTION INCENTIVE MOTION

К третьему входу устройства и выходам первого и второго триггера, блок задани числа измер емых интервалов соединен с выходом устройства и с блоком выделени временных интервалов, а блок измерени длительности временных интервалов соединен с блоком выделени временных интервалов.To the third input of the device and the outputs of the first and second trigger, a block for setting the number of measured intervals is connected to the output of the device and a block for allocating time intervals, and a block for measuring the duration of time intervals is connected to a block for allocating time intervals.

Кроме того,, блок выделени временных интервалов состоит из генератора импульсов, триггера и двух четырехвходовых элементов И. In addition, the time slot selection unit consists of a pulse generator, a trigger and two four-input elements I.

10 Выход триггера соединен с одним входом каждого элемента И, вторые входы элементов И соединены с генератором импульсов, а два остальных входа элементов И служат входами блока. Один из входов триггера соединен с 10 The trigger output is connected to one input of each element AND, the second inputs of elements AND are connected to a pulse generator, and the other two inputs of elements AND serve as inputs to the block. One of the trigger inputs is connected to

15 третьим входом устройства, а другой вход - с выходом блока задани числа измер емых интервалов.15 with the third input of the device, and the other input with the output of the block specifying the number of measured intervals.

При этом блок задани измер емых интерЮ валов состоит из элемента И, счетшка и схемы выделени нулевого состо ни счетчика , соединенных последовательно. Выход схемы выделени нулевото состо ни счо1чика вл етс выходом этого блока и соединен со входом выделени временных интервалов.At the same time, the block for setting the measured inter vals of the shaft consists of the element I, the counter and the circuit for selecting the zero state of the counter connected in series. The output of the allocation circuit of the zero state of the clock is the output of this block and is connected to the input of the allocation of time slots.

На чертеже изображена схема предлагаемого устройства.The drawing shows a diagram of the proposed device.

Устройство содержит три регистрирующих канала, на входе каждого из которых установлены фотодиоды 1-3, соединенные с усилител ми 4-6. Выходы усилителей 4 и 5 через элемент ИЛИ 7 соединены со счетным входом триггера 8, выход которого соединен со счетным входом триггера 9. Выход усилител 6 соединен с управл ющими входами триггеров 8 и 9.The device contains three recording channels, at the input of each of which photodiodes 1–3 are installed, connected to amplifiers 4–6. The outputs of amplifiers 4 and 5 through the element OR 7 are connected to the counting input of the trigger 8, the output of which is connected to the counting input of the trigger 9. The output of the amplifier 6 is connected to the control inputs of the trigger 8 and 9.

Блок 10 выделени временных интервалов подключен к выходу усилител 6 и выходамThe block 10 allocation time intervals connected to the output of the amplifier 6 and the outputs

триггеров 8 и 9. Он состоит из генератора 11 импульсов, триггера 12 и двух четырехвходовых элементов И 13 и 14. Выход триггера 12 соединен с первыми входами элементов И 13 и 14, вторые входы которых соединены с генератором II, а два остальных входа служат входами блока 10. Один из входов триггера 12 соединен с выходом усилител 6, а другой вход - с выходом блока 15 задани числа измер емых интервалов.flip-flops 8 and 9. It consists of 11 pulse generator, trigger 12 and two four-input elements 13 and 14. The output of trigger 12 is connected to the first inputs of elements 13 and 14, the second inputs of which are connected to generator II, and the other two inputs serve as inputs unit 10. One of the inputs of the trigger 12 is connected to the output of the amplifier 6, and the other input is connected to the output of the unit 15 specifying the number of measured intervals.

Блок 15 задани числа измер емых, интервалов соединен с выходом устройства и с блоком 10 выделени временных интервалов. Он состоит из элемента И 16, счетчика 17 и схемы 18 выделени нулевого состо ни счетчика , соединенных последовательно. Выход схемы 18 выделени нулевого состо ни счетчика вл етс выходом блока 15 и соединенThe unit 15 for setting the number of measured intervals is connected to the output of the device and to the unit 10 for allocating time intervals. It consists of an element AND 16, a counter 17 and a circuit for selecting the zero state of the counter, connected in series. The output of the zero allocation circuit 18 is the output of block 15 and is connected

со входом блока 10 выделени временных интервалов..with the input of the block 10 allocation of time intervals ..

Блок 19 измерени длительности временных интервалов соединен с блоком 10 выделени временных интервалов. Он состоит из двух счетчиков 20 и 21 импульсов и двух цифровых индикаторов 22 и 23, входы которых соеданены с выходами счетчиков 20 и 21.A time interval duration measurement unit 19 is connected to a time slot allocation unit 10. It consists of two counters 20 and 21 pulses and two digital indicators 22 and 23, the inputs of which are connected to the outputs of counters 20 and 21.

Фотодиоды 1 и 2 могут располагатьс на различном рассто нии друг от друга. Фотодиод 1 расположен на левой, а фотодиод 2 - на правой границе рабочей области. Фотодиод 3 находитс слева от фотодиода 1.Photodiodes 1 and 2 can be located at different distances from each other. Photodiode 1 is located on the left, and photodiode 2 - on the right edge of the workspace. Photodiode 3 is to the left of photodiode 1.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

Луч (стимул) до начала движени расположен между фотодиодами I и 2,. начальное направление движени - направо. В первом рабочем цикле триггеры 8, 9 и 12, находившиес до этого в произвольном состо нии, устанавливаютс в состо ние 1. С момента времени ti на выходе устройства (выход триггера 9) устанавливаетс низкий потенциал при входе луча в рабочую область слева направо и высокий потенциал - при входе луча в рабочую область справа налево. Тем самым, уро вень выходного потенциала устройства указывает направление движени луча в рабочей области .The beam (stimulus) is located between the photodiodes I and 2 before the motion begins. the initial direction of movement is to the right. In the first operating cycle, the triggers 8, 9, and 12, previously in an arbitrary state, are set to state 1. From the time ti at the output of the device (trigger output 9), a low potential is established when the beam enters the working area from left to right and high potential - when the beam enters the working area from right to left. Thus, the level of the output potential of the device indicates the direction of movement of the beam in the working area.

Дл измерени линейной скорости V движени стимула по экрану измер ютс интервалыTo measure the linear velocity V of the stimulus moving across the screen, the intervals are measured

времени Т прохождени стимулом рассто ни Z между фотодиодами 1 и 2 (движение справа налево) или между фотодиодами 2 и 1 (движение справа налево). Эти интервалы времеш равны длительност м состо ни Оthe stimulation time T of the distance Z between photodiodes 1 and 2 (from right to left) or between photodiodes 2 and 1 (from right to left). These intervals are equal to the duration of the state

триггера 9 после момента tj. Состо ние триггера 9 определ ет направление вектора скорости в соответствующем интервале времени Т. Интервалы времени Т измер ютс врем импульсным методом путем счета числа пери5 одов колебаний генератора И за врем Т. Сигнал генератора проходит на счетчик 20 через элемент И 9 после по влени сигнала на фотодиоде 3 и перехода триггера 12 в состо ние 1 за врем состо ни О триггеров 8 и 9 и на счетчик 21 через элемент И 14 после по влени сигнгша на фотодиоде 3 и перехода триггеров 12 в состо ние 1 за врем состо ни О триггера 8 и состо ни 1 триггера 9. Таким образом, число импульсов , накопленное на счетчике, пропорционально временному интервалу Т при движении луча; цифровые индикаторы 22 и 23 указьшают величины соответствующих интервалов времени Т. На счетчике 17 до начала измерени устанавливаетс число циклов движени стимула , за которое требуетс измерить среднюю скорость. Это число уменьщаетс на 1 (вход -}) за каждый цикл движени . Сигнал на выходе схемы 18 вьщелени нулевого состо ни счетчика 17 переводит триггер 12 в состо ние О, тем самым прекраща поступление импульсов на счетчики 20 и 21, Триггер 12 остаетс в состо нии О независимо от церехода сигналов фотодиода 3, и измерение интервалов времени Т заканчиваетс . Линейна средн за N циклов скорость движени стимула вычисл етс по формуле V Z. N/T..trigger 9 after time tj. The trigger state 9 determines the direction of the velocity vector in the corresponding time interval T. The time intervals T are measured by the time of the pulse method by counting the number of periods of oscillations of the generator AND over time T. The signal of the generator passes to counter 20 through element 9 after the signal appears on the photodiode 3 and the transition of the trigger 12 to the state 1 during the time of the state O of the flip-flops 8 and 9 and to the counter 21 through the element 14 after the appearance of the signal on the photodiode 3 and the transition of the flip-flops 12 to the state 1 during the time of the state O of the trigger 8 and state 1 trig EPA 9. Thus, the number of pulses accumulated in the counter is proportional to the time interval T during the motion of the beam; The digital indicators 22 and 23 indicate the values of the corresponding time intervals T. On the counter 17, before the start of the measurement, the number of stimulus movement cycles is set for which the average velocity is to be measured. This number decreases by 1 (input -}) for each cycle of movement. The signal at the output of the zero-state circuit 18 of the counter 17 transfers the trigger 12 to the state O, thereby stopping the flow of pulses to the counters 20 and 21, the trigger 12 remains in the state O regardless of the transition of the photodiode 3 signals, and the measurement of the time intervals T ends . Linear average over N cycles, the speed of the stimulus is calculated using the formula V Z. N / T ..

Предлагаемое устройство дл определени направлени и измерени скорости движени стамула обеспечивает автоматизацию исследовани рецептивных полей нейронов и уменьщает затраты времени на проведение злектрофизиологических экспериментов.The proposed device for determining the direction and measurement of the speed of the Stamula movement automates the study of the receptive fields of neurons and reduces the time spent on conducting electrophysiological experiments.

Claims

1. A device for determining the direction of movement of a stimulus according to ed. St. No. 685985, which is distinguished by the fact that, in order to extend the functionality of the device by measuring the speed of movement, a block for allocating temporary

intervals, a block specifying the number of measured intervals and a block measuring the duration of time intervals, the allocation block of time intervals connected to the third input of the device and the outputs of the first and second trigger, the block specifying the number of measuring intervals connected to the output of the device and the block allocating time intervals a time interval measurement unit is connected to a time slot allocation unit.

.

2. The device according to claim 1, that is, so that the block of time slots is provided with a pulse generator, two four-input elements And and a third trigger, the output of which is connected to the first inputs of each element And,

the second inputs are connected to the pulse generator, the third inputs of the elements. And connected to the inverse output of the first trigger, and the fourth inputs of the elements And connected

respectively to the direct and inverse zykhod of the second trigger.

3. The device according to claim 1, wherein the routing is e, so that the block specifying the number of measured intervals is provided with a two-input

an element AND, a counter and a circuit for selecting the zero state of the counter connected in series.

Sources of information taken into account in the examination

1. USSR author's certificate N 685985, cl. G 01 R 13/00, 1978 (prototype).