數字音頻接口數據記錄系統(tǒng)中英文對照外文翻譯文獻

中英文資料外文翻譯文獻 微型計算機的數字音頻接口PROCESSOR-BASED數據記錄系統(tǒng)摘要：提出了一種廉價的接口實現了數字化數據直接轉移,從數字音頻處理器和視頻盒式錄音機的基礎數據采集系統(tǒng)設計和Bezanilla(1985年。j.47:437-441)給一個IBM的PC/XT微型計算機。FORTRAN語言的可收回軟件驅動接口很能干控制的錄音機和視頻數據采集后,立即開始承認的一個環(huán)節(jié)之前收集的數據。這使得分段分析數據的長的時間間隔,否則將超過記憶能力的微型計算機。高容量的數據記錄系統(tǒng)所設計的F。Bezanilla(1985)是很有價值的從業(yè)人員記錄單通道,因為它可以存儲為二通道的非常精確的數據(16位分辨率)、采樣在一個流暢的速度增長(44100個樣本/秒)、延長一段時間(3h).我們有,不過,遇到限制電腦技術問題進行了分析這樣的數據記錄。尤其是當數據播放時是很難精確或可以嗎選擇一個數值的數據存儲在計算機記憶。這個困難促使我們開發(fā)一個接口Bezanilla之間的數據記錄系統(tǒng)和PC/XT微型計算機模型(IBM儀器有限公司,IBM公司,Danbury,CT)。文中介紹了界面能夠獲取的數據重復同樣的間隔內嗎和檢索連續(xù)間隔。后者能力允許單通道記錄分析有很大的影響在持續(xù)時間超過的數據存儲容量的電腦(<6s數據每512k,寬帶下載1秒鐘的記憶)。我們由一個開關盒接口選擇左邊或者右通道采樣、一個插件電腦板那multiplexes16位數據轉移的8位元計算機數據總線,和一個匯編語言程序控制視頻錄音機(VCR)和指導在時序存放數據的內存位置。兩功能模式是可得到的。在這個互動的模式錄像機和數據數組開始重復,直到充滿了一個鍵被按下。錄像,然后當場-20年代的位置開始之前收集到的數據。在自動模式調用程序提供了一個標記42歲的順序,以前采樣數據點。VCR開始時,輸入的數據進行了比較,結果表明該標記物的一部分。如果找到匹配的陣列的數據都被填滿立即與數據跟蹤標記。充滿立即與數據跟蹤標記。這然后當場錄像-20年后,一個位置開始的數據和控制返回到調用程序。如果沒有找到匹配的在一個可調的時期回放的(1分鐘0.5h),錄影帶是當場60年代和子程序返回一個國旗表示這些數據收集并不成功。如果最后的42數據每一個記錄點作為標記為下一個記錄,序貫子功能調用在自動模式將產量檢索的連續(xù)數據塊。雖然我們是硬件接口描述特定對我們的儀器和計算機,適應設備應直截了當。然而,速度8255接口芯片的限制,以防止出現利用這個特別的接口AT-typeIBM電腦那操作的6-8兆赫的鐘速度。我們接口硬件中所示圖1。總成本電腦板和其它部件——150美元。這所設計的數字輸出階段Bezanilla提供的話時鐘左眼和右眼的數據通道和16個平行數據線路。在我們的數字音頻處理器(階級501;Unitrade公司、費城、PA)這些信號是可得到的在一個25-pin連接器在后方的底盤。一個帶狀電纜分機號是用來連接這些線條類似的接頭安裝在一邊,5”×2.5"x1.5”塑料盒。點對點的線路連接在盒子里一個37-pin數據線路接頭安裝在對面盒,連接到一個時鐘線渠道的選擇開關、控制線路和線路從37-pin錄像機連接器連接到一個六角五接頭。第二個帶狀電纜連接37-pin延伸連接件的開關盒的匹配連接器插件電腦板。圖1的電子線路數字接口。并行數字輸出的數字音頻處理器被A和B的港口8255可編程外圍接口芯片P1012計算機板上。8255年設定每一個16位數據轉換成詞兩個8字在電腦上轉移公共汽車。電線連接器,DB-25之間DC-37連接器在開關盒便利數字音頻處理器連接到P1012計算機卡。選擇數字音頻處理器數據信道是由開關選擇時鐘信號的輸入連接到8255端口的握手c成分添加到PI012卡激活玩,重新再來,讓停止功能的視頻錄音機的控制下,通過optoisolators6和7位港口C。MetraByte公司、Taunton,馬02780)修改允許由電腦控制錄放影機。該板包含一位8255可編程外圍接口芯片(英特爾公司、圣克拉拉、CA),一個數據總線緩沖區(qū),和一個地址譯碼器。未使用的區(qū)域在頂部的電路板提供充足的房間一根電線包裹集成電路哪幢房子的其它部件的插座中顯示圖1.從添加組件連接現有板可以改變,以適應焊接到短距離跳投電路一側的板。唯一的其他修改需要的是去除的電源電壓從針12、14、16和1837-pin連接的,所以這些線可以用于錄像機控制。5V-12V,和+12V線路,最好是不需要被中斷割下了3電路板靠近他們接觸痕跡計算機總線。切除+5V遠銷18的要求兩個邊路的切割痕跡頂部和方法37-pin底部連接組件的一面板和安裝一個跳投,把比分重新這些兩個+5V痕跡。這運行,停止,后退、我們的錄像機功能(模型SL-HF450;索尼公司,美國長島的城市,紐約通常是由沮喪SPST觸發(fā)開關位于前面板。修改這個錄像機僅含安裝了一個六角五連接器。背面板及連接桿地面和。沒有根植,雙方的運行,停止,后退、開關。這些線是相連的,通過開關盒,到三個人4N36optoisolators安裝在P1012電路板。激活的optoisolators相當于沉悶相應的開關,錄放影機。宏匯編源代碼圖2為控制界面。這個子程序可以對計劃8255年為數據傳輸、存儲數據微電腦記憶,和控制視頻盒式錄音機。致電本程序指令,描述了它的算法給出了評論。軟件驅動數據傳輸正在寫的宏匯編,是微軟打算聯(lián)系微軟FORTRAN調用程序。一個簡要介紹了算法也緊隨其后。細節(jié)算法和指令致電本程序在備注中提供的源代碼列在圖2。8255年是程序為輸入,接二連三的港口b.在這個配置中,0-5位用于港口C握手。單詞是搭成的數據端口A和B時鐘信號通過直接選擇比特2和4港口0C點微機樣品港口C(INTRB)當數據來確定詞被抓住了。這然后輸入一個字,微機登記儲存在記憶中。記憶是寄款8每一個點(16個字節(jié))。每一個段落之間的部分增加和偏移登記注冊減少16歲。當所需資料收集停止數量的段落的數據已經存儲。檢測鍵盤條目是經由函數調用磁盤的時間操作系統(tǒng)(DOS操作系統(tǒng))。在自動模式下,提供一個程序標記組成的采樣點42之前。一個32位的模板是由第一個最低有效位32分的標記。最重要的每一個采樣點的觀點是旋轉成一個32位的一對寄存器和對比模板。這在比較了兩個階段。僅當第一個16位比賽,其他的16位比較。因為,因為真實的數據,最低有效位基本上是隨機的,一個16位比賽時發(fā)生的頻率大約在216年一次每1.5秒。如果一個特定數目的一半比賽發(fā)生在總找到匹配的子程序中流產返回一個錯誤代碼。如果一個總找到匹配的數據收藏是開始。前兩個點(對應這33rd和34th分漏掉標記)。這未來的8點是:以一個數組的形式存儲在馬上preceeds陣列的數據在內存中。我們建議調用程序確認這些8點都是相同的到最后的8分42-point標記。此后,點中存儲的數據的數組。完成的控制,通過使用錄像機的位元第六條、第七條的規(guī)定的港口C8255。這些都是沒有要求握手,編程為輸出。7442BCD-to-Decimal轉換器是用來demultiplex這些兩位。代碼C6C7=00,03,和10個激活玩,停止,收、功能,分別。位C6、C7通常設定,導致任何行動。當一方或兩位被復位,適當的輸出的7442驅使低,激活相應的4N36optoisolator。一個軟件定時器是用來控制的時間optoisolator激活與時間之間錄像機的命令。我們也觀察到的唯一缺陷測試接口調用子程序偶爾的失敗來偵測標記。這發(fā)生<1%的時間。通常,一個第二給同一標記子程序執(zhí)行正確的。我們相信這次失敗源于誤讀錄像。作者將很高興提供感興趣的讀者與磁盤拷貝的列在圖二子程序和它的組裝目標代碼。有這樣要的的朋友在郵寄是請在郵件里放上格式化好的軟盤。AMICROCOMPUTERINTERFACEFORADIGITALAUDIOPROCESSOR-BASEDDATARECORDINGSYSTEMABSTRACTAninexpensiveinterfaceisdescribedthatperformsdirecttransferofdigitizeddatafromthedigitalaudioprocessorandvideocassetterecorderbaseddataacquisitionsystemdesignedbyBezanilla(1985,Biophys.J.,47:437-441)toanIBMPC/XTmicrocomputer.TheFORTRANcallablesoftwarethatdrivesthisinterfaceiscapableofcontrollingthevideocassetterecorderandstartingdatacollectionimmediatelyafterrecognitionofasegmentofpreviouslycollecteddata.Thispermitspiecewiseanalysisoflongintervalsofdatathatwouldotherwiseexceedthememorycapabilityofthemicrocomputer.ThehighcapacitydatarecordingsystemdesignedbyF.Bezanilla(1985)isofgreatvaluetopractitionersofsingle-channelrecordingsinceitallowsstorageoftwochannelsofveryprecisedata(16bitresolution),sampledatanacceptablyfastrate(44,100samples/s),forextendedperiodsoftime(upto3h).Wehave,however,encounteredtechnicalproblemswhichlimitthecomputerizedanalysisofdatarecordedinthisway.Inparticular,whenthedataareplayedbackitisdifficulttoaccuratelyorreproduciblyselectagivenintervalofdataforstorageincomputermemory.ThisdifficultypromptedustodevelopaninterfacebetweenBezanilla'sdatarecordingsystemandthemodelPC/XTmicrocomputer(IBMInstrumentsInc.,IBMCorp.,Danbury,CT).Theinterfacedescribedhereiniscapableofretrievingthesameintervalofdatarepeatedlyandofretrievingcontiguousintervals.Thelattercapabilityallowsanalysisofsinglechannelrecordswhichgreatlyexceedindurationthedatastoragecapacityofthecomputer(<6sdataper512kbytesmemory).Ourinterfaceconsistsofaswitchboxthatselectstheleftorrightchannelforsampling,aplug-incomputerboardthatmultiplexesthe16-bitdatafortransferonthe8-bitcomputerdatabus,andanassemblylanguagesubroutinethatcontrolsthevideocassetterecorder(VCR)anddirectsstorageofdatainsequentialmemorylocations.Twofunctionalmodesareavailable.IntheinteractivemodetheVCRisstartedandthedataarrayisfilledrepetitivelyuntilakeyispressed.Thevideotapeisthenrewoundtoaposition-20sbeforethebeginningofthecollecteddata.Intheautomaticmodethecallingprogramprovidesamarkerof42sequential,previouslysampleddatapoints.TheVCRisstartedandincomingdataarecomparedwithaportionofthismarker.Ifamatchisfoundthedataarrayisfilledwiththedatathatimmediatelyfollowthemarker.Thevideotapeisthenrewoundtoaposition-20sbeforethebeginningofthedataandcontrolreturnstothecallingprogram.Ifnomatchisfoundwithinanadjustableperiodofplayback(-1minto0.5h),thevideotapeisrewound-60sandthesubroutinereturnsaflagwhichindicatesthatdatacollectionwasnotsuccessful.Ifthelast42datapointsofeachrecordareusedasthemarkerforthenextrecord,sequentialsubroutinecallsintheautomaticmodewillyieldretrievalofcontiguousblocksofdata.Althoughtheinterfacewedescribeishardwarespecifictoourinstrumentsandcomputer,adaptationtootherequipmentshouldbestraightforward.However,speedlimitationsofthe8255interfacechipappeartoprecludeuseofthisparticularinterfacewithIBMAT-typecomputersthatoperateata6-8MHzclockspeed.OurinterfacehardwareisdepictedinFig.1.Totalcostforthecomputerboardandadditionalcomponentsis-$150.ThedigitaloutputstagedesignedbyBezanillaprovideswordclocksfortherightandleftdatachannelsand16paralleldatalines.Inourdigitalaudioprocessor(DASS501;UnitradeInc.,Philadelphia,PA)thesesignalsareavailableona25-pinconnectorattherearofthechassis.Aribboncableextensionisusedtoconnecttheselinestoasimilarconnectormountedononesideofa5"x2.5"x1.5"plasticbox.Point-to-pointwiringwithintheboxconnectsthedatalinestoa37-pinconnectormountedontheoppositesideofthebox,connectstheclocklinestoachannelselectorswitch,androutescontrollinesfortheVCRfromthe37-pinconnectortoa5-pinhexconnector.Asecondribboncableextensionconnectsthe37-pinconnectoroftheswitchboxtothematchingconnectorofaplug-incomputerboard.FIGURE1Electroniccircuitryofdigitalinterface.TheparalleldigitaloutputofthedigitalaudioprocessorisroutedtoportsAandBofan8255programmableperipheralinterfacechiponaP1012computerboard.The8255isprogrammedtoconverteach16-bitdatawordtotwo8-bitwordsfortransferonthecomputerbus.WiringbetweenaDB-25connectorandaDC-37connectorintheswitchboxfacilitatesconnectionofthedigitalaudioprocessortotheP1012computercard.Choiceofdigitalaudioprocessordatachannelismadebyswitchselectionoftheclocksignaltobeconnectedtohandshakinginputsofthe8255portC.ComponentsaddedtothePI012cardactivatetheplay,rewind,andstopfunctionsofthevideocassetterecorderviaoptoisolatorsunderthecontrolofbits6and7ofportC.Thecomputerboardwenowemploy(modelPIO12,MetraByteCorp.,Taunton,MA02780)wasmodifiedtoallowcomputerizedcontroloftheVCR.Thisboardcontainsan8255programmableperipheralinterfacechip(IntelCorp.,SantaClara,CA),adatabusbuffer,andanaddressdecoder.AnunusedareaatthetopofthecircuitboardprovidesampleroomforwirewrapintegratedcircuitsocketswhichhousetheadditionalcomponentsshowninFig.1.Connectionsfromtheaddedcomponentstotheexistingboardmaybemadewithshortjumperssolderedtothecircuitsideoftheboard.Theonlyothermodificationrequiredistheremovalofpowersupplyvoltagesfrompins12,14,16,and18ofthe37-pinconnectorsothattheselinesmaybeusedforVCRcontrol.The-5V,-12V,and+12Vlinesarenotrequiredandarebestinterruptedbycuttingthreecircuitboardtracesneartheircontactswiththecomputerbus.Removalof+5Vfrompin18requirescuttingoftwowidetraceswhichapproachthetopandbottomofthe37-pinconnectoronthecomponentsideoftheboardandinstallationofajumpertoreconnectthesetwo+5Vtraces.Theplay,stop,andrewindfunctionsofourVCR(modelSL-HF450;SonyCorp.ofAmerica,LongIslandCity,NY)arenormallytriggeredbydepressingSPSTswitcheslocatedonthefrontpanel.ModificationofthisVCRconsistssimplyofmountinga5-pinhexconnectortothebackpanelandconnectingpinstogroundandtotheungroundedsidesoftheplay,stop,andrewindswitches.Theselinesareconnected,viatheswitchbox,tothree4N36optoisolatorsmountedontheP1012circuitboard.ActivatingoneoftheoptoisolatorsisequivalenttodepressingthecorrespondingswitchoftheVCR.ThesoftwarethatdrivesthedatatransferiswrittenfortheMicrosoftMACROASSEMBLERandisintendedtobelinkedwithaMicrosoftFORTRANcallingprogram.Abriefoverviewofthealgorithmfollows.DetailsofthealgorithmandinstructionsforcallingthesubroutineareprovidedintheremarksofthesourcecodelistedinFig.2.The8255isprogrammedforstrobedinputofportsAandB.Inthisconfiguration,bits0-5ofportCareusedforhandshaking.ThedatawordislatchedintoportsAandBbydirectingtheselectedclocksignaltobits2and4ofportC.Themicrocomputersamplesbit0ofportC(INTRB)todeterminewhenthedatawordhasbeenlatched.Thewordistheninputtoamicrocomputerregisterandisstoredinmemory.Memoryisaddressedinparagraphsof8points(16bytes)each.Betweeneachparagraphthesegmentregisterisincrementedandtheoffsetregisterisreducedby16.Datacollectionceaseswhentherequirednumberofparagraphsofdatahasbeenstored.Detectionofkeyboardentryismadeviafunctioncallstothediskoperatingsystem(MicrosoftDOS).FIGURE2MACROASSEMBLERsourcecodeforcontrolofinterface.Thissubroutineprogramsthe8255fordatatransfer,storesdatainmicrocomputermemory,andcontrolsthevideocassetterecorder.Instructionsforcallingthesubroutineandadescriptionofitsalgorithmaregiveninthecomments.Intheautomaticmodetheprogramisprovidedwithamarkerconsistingof42previouslysampledpoints.A32-bittemplateisconstructedfromtheleastsignificantbitsofthefirst32pointsofthemarker.Theleastsignificantbitofeachsampledpointisrotatedintoa32-bitpairofregistersandiscomparedwiththetemplate.Thiscomparisonisdoneintwostages.Onlyifthefirst16bitsmatch,aretheother16bitscompared.Since,forrealdata,theleastsignificantbitsareessentiallyrandom,a16-bitmatchoccurswithafrequencyof1in216oraboutonceevery1.5s.Ifaspecifiednumberofhalfmatchesoccurbeforeatotalmatchisfoundthesubroutineabortsandreturnsanerrorcode.Ifatotalmatchisfounddatacollectionisstarted.Thefirsttwopoints(correspondingtothe33rdand34thpointsofthemarker)aremissed.Thenexteightpointsarestoredinanarra