3.2. Проектирование виртуального прибора
Реализация виртуального прибора это в первую очередь создание его панели визуализации, то есть, как он будет представлен для пользователя. В данном случае, на переднюю панель прибора мы будем выносить минимум функционала и максимум возможности отображения. Создадим пару управляющих элементов, и 5 графиков для вывода осциллограммы РГМ.
Рис.23(а). Главная панель виртуального прибора
При наполнении буфера дискретный сигнал из 1000 отчетов поступает в 5 полосовых фильтров с рассчитанными характеристиками. После чего пять условно параллельных сигналов (РГМ) поступают на блок отображения. После отображения РГМ объединяются в единый массив точек и записываются в файл.
Все действия выполняются циклично, однако, файл после каждого прохождения 1000 отсчетов не перезаписывается, а происходит дозапись файла.
Поэтому в итоге, в зависимости от времени диагностирования, у нас появляется осциллограмма каждого из ритма головного мозга. А также АЧХ полученного сигнала, для удобства анализа РГМ. Выбор времени диагностирования определяется пользователем. От 10 секунд до минуты. Логично, что время диагностирования можно продлить до бесконечности, однако указанного времени будет вполне достаточно.
Также на передней панели прибора присутствует фильтр, выделяемая полоса которого характерная для УНЧ диапазона частот.
Рис.23(б). Главная панель виртуального прибора (продолжение).
3.3. Программная реализация виртуального прибора
Для реализации данного виртуального прибора воспользуемся следующей схемой:
Рис.24. Программная реализация общей схемы
Схема фильтрации суммарного оцифрованного сигнала представлена на рисунке 24. Она предполагает разделение исходного суммарного сигнала по спектральным составляющим, с последующей его визуализацией и записью в файл. Для каждого ритма будет характерна своя определенная полоса и свой фильтр, спроектированный в пункте 2.3.
На данной общей схеме изображены следующие составные элементы:
1. Блок Case структуры, отвечающий за выбор метода считывания сигнала
2. Блок разделения по полосам, отвечающий за выделения РГМ
3. Блок записи и дозаписи в файл
4. Блок установки и определения времени работы устройства.
Рассмотрим каждый блок по отдельности, для наглядности описания механизма работы виртуального устройства. А также спроектируем дополнительный блок считывания записанной в файл информации о пациенте.
3.3.1. Блок Case структуры
Данный блок отвечает за выбор режима работы устройства. Основной режим либо тестовый.
Основной режим это режим, при котором считывание сигнала происходит из многофункциональной платы вводы/вывода. Оцифрованный сигнал после АЦП, накапливается в массив точек (1000) с помощью буфера сбора дискретных значений. При накоплении 1000 отсчетов с буфера поступает сигнал старта считывания waveform для программы в булевой форме.
Тестовый режим необходим для проверки правильности функционирования созданного виртуального прибора, а именно для проверки работоспособности полосовых фильтров.
Рис.25(а). Тестовый и основной режимы соответственно.
Субприбор (блок) IN является программным источником считывания информации с многофункциональной платы ввода/вывода. Считывание происходит с помощью встроенного в Lab VIEW обработчика данных DAQ Assistant, который осуществляет взаимосвязь текущего виртуального прибора с платой ввода/вывода. В данном случае нам необходимо реализовать связь виртуального прибора с аналоговым входом платы (в режиме тестирования с выходом и входом). А также необходимо настроить АЦП сигнала поступающего в порт и определить размер для буфера данных.
При проектировании виртуального прибора также создавался бета тестовый режим для проверки функционирования системы без подключения к плате ввода/вывода. Сигнал подавался напрямую из тестового генератора в блок разделения по полосам.
Субприбор генератор тестовых сигналов:
Рис.25(б). Тестовый и основной режимы соответственно.