Сделай Сам Свою Работу на 5

Системы визуального отображения информации (видеосистемы)

Видеосистемы предназначены для оперативного отображения информации, дове­дения ее до сведения оператора ЭВМ. Обычно они состоят из двух частей: монитора и адаптера. Монитор служит для визуализации изображения, адаптер - для связи монитора с микропроцессорным комплектом.

Классификацию мониторов можно провести по используемым физическим эф­фектам, по принципу формирования изображения на экране, по способу управления, по длительности хранения информации на экране, по цветности.

По принципу формирования изображениямониторы делятся на плазменные, элек­тролюминесцентные, жидкокристаллические, дисплеи с эмиссией полем, и электронно­лучевые.

Плазменные, электролюминесцентные, жидкокристаллические мониторы и дисплеи с эмиссией полем относятся к дисплеям с плоским экраном. Для них характерно то, что эк­ран имеет малые физические размеры и не мерцает. Мониторы этого вида имеют малый вес и незначительное потребление энергии, большую механическую прочность и дли­тельный срок службы.

Плазменные, электролюминесцентные мониторы и дисплеи с эмиссией полем яв­ляются активными, излучающими свет. Для работы с ними не нужен посторонний ис­точник света.

Жидкокристаллические - пассивные мониторы. Они работают только при наличии постороннего источника света: отраженного или проходящего. Жидкокристаллические мониторы используют способность жидких кристаллов изменять свою оптическую плот­ность или отражающую способность под воздействием электрических сигналов.

В плазменной панели элемент изображения образуется в результате газового раз­ряда, который сопровождается излучением света. Конструктивно панель состоит из трех стеклянных пластин, на двух из которых нанесены тонкие прозрачные проводники. На одной пластине проводники расположены горизонтально, на другой - вертикально. Ме­жду ними находится третья стеклянная пластина, в которой в местах пересечения проводников имеются сквозные отверстия. Эти отверстия при сборке панели заполняются инертным газом. Вертикально и горизонтально расположенные проводники образуют координатную сетку; на пересечении проводников находятся элементы изображения -пикселы. При разрешающей способности 512x512 пиксел такая панель имеет размеры не более 200x200 мм и толщину 6-8 мм. В настоящее время созданы цветные плазменные панели с разрешающей способностью экрана более 1024x1024 пиксел.

Дисплеи с эмиссией полем (Field Emission Display, FED) - это плоские дисплеи, по принципу работы подобные обычным ЭЛТ. Электроны в них излучаются из холодных катодов, имеющих форму очень острых микроигл, количество которых на каждый пик­сел может составлять до нескольких тысяч. Этот вид мониторов характеризуется хоро­шим воспроизведением цветов, так как используется такой же люминофор, как в элек­тронно-лучевых трубках, и высокой скоростью работы (как и в ЭЛТ).

Наибольшее распространение получили мониторы на электронно-лучевых трубках. Электронная лучевая трубка представляет собой электровакуумный прибор в виде стек­лянной колбы, дно которой является экраном. В колбе, из которой удален воздух, распо­ложены электроды: электронная пушка (катод с электронагревательным элементом), анод, вертикально и горизонтально отклоняющие пластины и сетка. Снаружи на ЭЛТ установлена фокусирующая система. Внутренняя поверхность экрана покрыта люмино­фором, который светится при попадании на него потока электронов.

В зависимости от формы напряжения, подаваемого на отклоняющие пластины и способа его получения, различаются растровая, матричная и векторная развертки.

Растровая развертка представляет собой набор сплошных горизонтальных линий, заполняющих весь экран. Она формируется с помощью аналоговых приборов - генера­торов пилообразного напряжения: отдельно для строк и для кадров. Этот вид развертки применяется в телевидении.

Матричная развертка по внешнему виду похожа на растровую. Но формируется она с помощью цифровых схем (счетчиков), связанных с отклоняющей системой через цифро-аналоговые преобразователи. В этом случае электронный луч на экране перемещается не непрерывно, а скачками - от одного пиксела к другому. Поэтому он не рисует линию, а высвечивает матрицу точек (пиксел). При такой развертке легко перевести луч в любую заданную точку экрана: надо только в счетчики строк и кадров поместить коор­динаты этой точки.

Векторная развертка используется для рисования сложных фигур с помощью сплошных линий разной формы. Управление вертикальным и горизонтальным отклоне­нием луча в этом случае осуществляется с помощью функциональных генераторов, каж­дый из которых настроен на прорисовку определенного графического примитива. Со­став графических примитивов, из которых строится изображение, определяется наличием функциональных генераторов.

Максимальное количество строк на экране и количество точек в строке образуют разре­шающую способность монитора:

•низкую: 320x200 (320 пиксел в строке, 200 строк на экране);

• стандартную: 640x200, 640x350 или 640x480;

• высокую: 750x348 или 800x600;

• особо четкую: 1024x768 или 1024x1024 и выше.

Разрешающая способность оказывает значительное влияние на качество изобра­жения на экране. Но качество изображения зависит и от других характеристик: физиче­ских размеров элементов изображения (пиксел, или точек), размеров экрана, частоты раз­вертки, цветовых характеристик и др.

Связь ЭВМ с монитором осуществляется с помощью адаптера - устройства, которое должно обеспечивать совместимость различных мониторов с микропроцессорным ком­плектом ЭВМ. В начальный период существования персональных компьютеров адаптеры старались стандартизировать, чтобы в полной мере обеспечить совместимость различных по конструкции мониторов с ЭВМ. Было разработано пять стандартов:

• MDA - монохромный дисплейный адаптер;

• CGA - цветной графический адаптер;

• MGA - монохромный графический адаптер;

• EGA - улучшенный графический адаптер;

• VGA - видеографическая матрица.

Видеографический матричный адаптер VGA, разработанный в 1988 г. позволял реа­лизовать 640x480 точек в графическом режиме при 64-256 (зависит от объема видеопамя­ти) одновременно отображаемых цветов из 262144 возможных. В текстовом режиме адап­тер VGA позволял отображать на экране 80x25 или 80x50 символов. Количество цветов, отображаемых в этом режиме, ограничено 16 цветами из 256 возможных.

Основу адаптера любого типа составляет видеопамять: обычная динамическая (DRAM), в которой для доступа к биту надо задать адрес строки и столбца; FPM DRAM (Fast Page Mode DRAM) в которой адрес строки задается один раз для нескольких досту­пов к близким элементам памяти; EDO DRAM (Extended Data Out DRAM) в которой мо­дифицированы схемы тактирования, за счет чего новое обращение к памяти может на­чаться до завершения предыдущего; BEDO DRAM (Burst Extended Data Out DRAM) в которой EDO-память скомбинирована с конвейерной технологией и специальными триг­герами с защелкой, что позволяет заметно сократить время доступа; RDRAM (RAMBus DRAM), в которой для доступа к данным вместо обычных 32 или 64-битных шин исполь­зуется 8-битный скоростной интеллектуальный канал; специальная двухпортовая (VRAM), допускающая одновременное обращение как со стороны системной магистрали, так и со стороны монитора.

Все устройства вывода имеют плоский экран. Естественным для такого экрана явля­ется двухмерное (плоское) изображение. В то же время для человека более естественным является объемное (трехмерное) изображение.Поэтому разрабатываются устройства и способы создания если не трехмерного изображения, то хотя бы имитирующего его.

Один из способов создания эффекта глубины изображения заключается в исполь­зовании декартовой системы координат и нанесении на рисунок только видимых линий.

Другой способ - «перспективу» - используют художники: все параллельные ли­нии, уходящие вглубь экрана, сходятся в одной точке на линии горизонта (условной ли­нии, расположенной в верхней части экрана).

Более сложный метод создания объемного изображения основан на явлении сте­реоэффекта. Стереоизображение состоит из двух, выполненных для правого и левого гла­за. Но каждое из них должен видеть только тот глаз, для которого оно предназначено



©2015- 2017 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.