光棚显示平滑方法及其设备技术

由提供控制信号来平滑在光栅扫描线显示上重现数字化波形的设备和方法．这些控制信号按表示沿扫描线取样波形的幅度的梯形图来增强和减弱沿那条扫描线的电子束图．微处理机提供大量用以确定沿该扫描线的梯形图上升和下降坡面的斜率及它们起点的数字信号．在显示的帧消隐间隔期间贮存扫描线的全帧数字信号．在扫描消隐期间取出每条扫描线的数字信号．以处理机提供的光栅扫描线地址及数字信号地址将数字信号存入随机存取器中．（*该技术在2006年保护过期，可自由使用*）

Light shed display smoothing method and device thereof

By providing a control signal to smooth display device and method to reproduce digital waveform in raster scanning electron beam line. These control signals according to the graph representation along the ladder scan line sampling waveform amplitude to increase and decrease along the scan line. The microprocessor provides a large number of digital signal along the ladder diagram to determine the scan line up and down slope of the slope and their starting point. The whole frame of the digital signal in the display frame blanking interval during storage of scan lines. Digital signal out of each scan line during scanning blanking. Raster scan line address and digital signal processor to provide the address of the digital signal stored in a random access device.

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种如用于阴极射线管(CRT)的光栅扫描显示。具体地说，它涉及一种电路，这种电路能够提供一种用于监视或信号显示装置中的光滑的光栅扫描显示。通常的位映象象素图形法用于显示医用波形时常常不是令人满意的，这是由于当图形线条与阴极射线管的扫描线不平行时产生锯齿形波纹的缘故。可以使用大量扫描线(即非常高的偏转频率)以及使用非常高的“打点时钟”频率来减小锯齿波纹。随着显示分辨率的提高，由于维持快速显示所需存储器的费用，使以上方法对于中等费用的医用监视器是不适用的。虽然分辨率高达每帧720线，每线2048个象素，但是严重的锯齿波纹仍然是显著的和不能接受的。可以通过改变阴极线管电子束亮度，在一定程度上消除垂直光栅显示上相邻扫描线发光部分之间亮度台阶的方法，来减小锯齿形波纹。例如，在美国专利第4，212，009号中(题目是“平滑光栅显示”;专利技术人G.L.Adleman等，1980年7月8日批准)，公开了一种线性亮度控制技术，这种技术利用计算机控制正、负电流源，用以改变一个电容器上的电压;在光栅扫描期间，用这个电压调制电子束的宽度。正如其中所描述的，电容器上所产生的电压的斜度由控制恒流源的计算机的输出所决定。因此，这项技术包括利用一对数控电流源和一个在电容器上产生上升和下降的线性电压坡面以形成菱形电子束图案的开关。很遗憾，斜坡长度，即，电压达到特定值所需要的时间，不是电流的线性函数。具体地说i＝C(dv/dt)其中，i＝电Pm值，C＝电容值，dv/dt＝电压随时间的变化率。因此，电流加倍，导致斜度长度减半。使用Adelman等叙述的方法时，在低电流电平情况下，斜坡长度(斜率)的精确控制变得非常困难。用电流对斜坡顶部精确地箝位也是非常困难的;此处，电流的变化可能超过两个数量级。因此，需要这样一种线性的电子束调制方法它不依靠可变幅度很大的电流源;它包含用于广义菱形图案，例如除了菱形之外还有梯形图案的装置，以便在平滑显示中增加灵活性。另外，还希望这种用于平滑显示数字波形的方法和设备不会因为大量存贮器的费用而过份昂贵。本专利技术提供一种在光栅扫描显示器中平滑重现数字波形的改进的方法和设备。利用大量数字信号确定每次扫描的梯形电子束图案;这种图案足以代表沿扫描线被取样波形的幅度。这种数字信号(在最佳实施例中是6字节数据)确定上升和下降坡面的长度以及每个坡面的起点。用上一条扫描线的数据信号值以及下一条扫描线的取样数据值来计算当前扫描线的数据信号。在帧消隐期间，把对应一帧光栅扫描线的全部数字信号存入随机存取存储器(RAM);在写这些数字信号期间，即，他帧消隐期间，使这些数字信号通过一个上卷计数器，用这个办法提供光栅扫描线在RAM中的地址。在每条光栅扫描线消隐期间，上卷计数器递增地增加光栅扫描线地址，用以设置每条扫描线的数字信号。随着这些数字信号，电子束的宽度增加或减小，从而形成一个梯形电子束图案。用直接控制影响亮度和光点大小，从而影响可感光点大小的束电流的方法来控制电子束尺寸。在帧消隐期间，上卷计数器只传递它从处理器接收到的光栅扫描线地址;处理器产生用以形成梯形电子束图案的数据信号。开机后首先需要把多个帧消隐间隔填入RAM。此后，只有一部分光栅扫描线被更新和需要存入RAM。每次更新所定下的最后一个地址被存入上卷计数器中，并被用来作为这个显示周期内递增光栅扫描线的起点。通过启动贮存在光栅扫描线地址存贮器中的被修正的光栅扫描线，在被更新的光栅扫描线以前的地址上设置一个地址增量来完成显示器中波形的上卷。在每条光栅扫描线的消隐期间，用于启动梯形图案的上升和下降坡面的数字信号被锁存在延迟电路中。同样，在这个期间，用于确定上升和下降坡面长度的数字信号被锁存在坡面电路中。在经过由延迟电路控制的光栅扫描延迟之后，借助延迟电路输出信号，把可换向的电流源的电流转换到上升坡面电路;上升坡面电路的输出信号被送到复合输出电路。类似的过程也发生在下降坡面。复合输出电路把两个信号中的较小者当作输出信号。每个坡面电路有一与多个电容器并联连接的锁存器。这些电容器的一端被连在一起与可换向的电流源相接。当电流源随着延迟电路输出信号把电流接入电容器时，一个线性坡面信号被建立，其斜率决定于与其连接的锁存器所选择的电容器。图1是一个医用监视器和显示器的总方框图，结合了本专利技术的波形存储器和发生器电路。图2是表示半个梯形电子束图案的边界的图，此图案由波形存储器和发生器电路产生。图3表示由梯形电子束图案构成的光滑波形，这些图案沿大量相邻光栅扫描线排列。图4是本专利技术电路的存储器模块部分的方框图。图5是本专利技术电路的波形发生器部分的详细方框图。图6是本专利技术的显示控制器的第一部分的方框图。图7A-7C分别是本专利技术显示控制器部分的存储器模块启动部分、地址计数器部分和时钟部分的方框图。图8是表示用于本专利技术电路中的各种控制信号的相对时间的定时图。图9A和9B是图5的波形发生器模块部分的斜坡电路的更详细的方框图。参考图1，公开了一种利用本专利技术的医用监视器的方框图，总的用100标明。监视器可用于测量几项病人参数，例如心电图、脉膊、血压和体温。例如，在测量心电图时，必须显示心电图波形。在监视器的一个实施例中，通过心电图电路102测量心电图，并把它数字化;所得数据经过链路104，串联传输到前端中央处理单元(CPU)106。脉膊、血压和体温等参数也被送到CPU106，它在把所有参数数据送到主中央处理单元108之前，完成各种内务处理功能。在最佳实施例中，CPU106是一台Intel8031微处理机，而CPU108是一台Intel80188微处理机。心电图电路102可以是任一种普通装置，其中，用多电极系统，例如三电极或五电极系统测量心电图;结果的模拟信号按普通方法数字化。图1示出显示控制器电路110以及与它连接的三个波形存储器和发生器模块112、114和116。模块112、114、116通过总线118与CPU108的数据和地址总线117连接;它们在显示控制器110的控制下从CPU108接收数据。模块112、116和116的输出信号经过加法电路120、灰度校正电路126及视频放大器电路128，被送到阴极射线管(CRT)130的栅极。垂直偏转电路132，水平偏转电路134和高压回扫电路136，按照来自控制器110的控制信号，为阴极射线管(CRT)提供光栅和阳极高压电源扫描信号。这些信号与阴极射线管(CRT)配合，产生显示波形;每个波形存储器和发生器模块112、114或116对应一种波形。加法电路120、灰度校正电路126和视频放大电路128以及偏转电路132、134和回扫电路136，都是普通设备，在技术方面都是众所周知的。虽然只示出三个模块112、114和116，但是可以使用从一个至五个或更多个的合理个数的模块，这取决于显示参数的时间分配及大规模集成电路的能力。在最佳实施例中，在单个显示帧中有720条实际光栅扫描线，每秒钟显示56帧。每帧只有512条扫描线被用于显示波形数据。剩余的空间被用显示字母数字字符等。光栅扫描线垂直方向的起点在萤光屏的底部，而其终点在顶部。使用大规模集成电路6545显示控制器芯片(例如由Synetek或Rockwell制造的)，这种显示控制器产生43.008KHz的快扫描本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在阴极射线管上重现数字取样波形的装置，在这种阴极射线管中，用偏转电子束形成一帧帧具有平行扫描线的光栅，在相继的帧之间以及相继的扫描线之间有电子束消隐间隔，所述装置的特征在于包括：一用于产生复杂数字信号的装置，这些数字信号规定了沿 每条所述平行扫描线的梯形电子束图案，这种图案能反映出每种所述取样波形沿所述平行扫描线的幅度的特征；一用于在至少一个帧消隐间隔期间贮存所述属于一帧平行扫描线的数字信号的装置；一在扫描线消隐期间，使所述数字信号适用于每条扫描线的装置；　 　一对所述数字信号作出响应的装置，用于当所述电子束沿平行扫描时，线性地增加和减小所述电子束的宽度；所述电子束宽度增加和减小部分的起点和斜率，由所述数字信号描述。

【技术特征摘要】
US 1985-8-23 768,9721.一种用于在阴极射线管上重现数字取样波形的装置，在这种阴极射线管中，用偏转电子束形成一帧帧具有平行扫描线的光栅，在相继的帧之间以及相继的扫描线之间有电子束消隐间隔；所述装置的特征在于包括-用于产生复杂数字信号的装置，这些数字信号规定了沿每条所述平行扫描线的梯形电子束图案，这种图案能反映出每种所述取样波形沿所述平行扫描线的幅度的特征；-用于在至少一个帧消隐间隔期间贮存所述属于一帧平行扫描线的数字信号的装置；-在扫描线消隐期间，使所述数字信号适用于每条扫描线的装置；-对所述数字信号作出响应的装置，用于当所述电子束沿平行扫描时，线性地增加和减小所述电子束的宽度；所述电子束宽度增加和减小部分的起点和斜率，由所述数字信号描述。2.权利要求1的装置，其特征在于，其中所述数字信号响应装置包含一个可换向电流源;一个数字式可编程坡面电路，它对第一批所述复杂数字信号作出响应，用于产生坡面控制信号，以便在所述电子束平行扫描线扫描时增加和减小所述电子束宽度;一个数字式可编程时间延迟电路，它对第二批所述复杂数字信号作出响应，用于产生起动所述斜坡控制信号的时间延迟信号。3.权利要求2的装置，其特征在于，其中所述坡面电路由分开的上升和下降的坡面电路组成，每一种电路进一步包含-一个可换向的电流源;-许多具有一个公共端点的并联的斜坡电容器，它们与所述可换向的电流源连接;-一个选择电路，用于根据所说第一批复杂数字信号的第一部分，选择一定个数所述电容器，它与所述可换向电流源配合，产生所述相关的坡面信号;所述可换向电流源适合于根据所述时间延迟讯号转换流向所述多个电容器的电流，以控制信号。4.权利要求3的装置，其特征在于，其中所述装置进一步包括-把所述上升坡面控制信号限制在予选的最大电压值的第一箝位电路;-把所述下降坡面控制信号限制在予选的最小电压值的第二箝位电路。5.权利要求3装置，其特征在于，其中所述第一延迟电路包括所述上升的和下降的坡面电路连接的分开的延迟电路，每一种延迟电路包括-与电压源连接的可用开关控制的电阻器电路;-许多第一端点彼此连接的并联延迟电容器;-用于随着所述第二批复杂数字信号的第一部分产生粗时间延迟信号的装置，用于实现所述开关可控制的电阻器电路与所述电容器的所述第一端点电气连接;-一个选择电路，用于根据所述第二批复杂数字信号的第二部分，选择一定个数的所述电容器;所述电容器与所述可用开关控制的电阻器电路配合，产生一个RC输出信号;-用于当所述RC输出信号达到予定电压...

【专利技术属性】
技术研发人员：迈克尔加里李，
申请(专利权)人：太空实验室公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]