Пристрої відображення інформації (стр. 2 из 4)
Рисунок 4 – Рідкокристалічний індикатор
В певних умовах, молекули рідини розміщуються перпендикулярно скляним пластинам. Якщо на провідникові покриття подати достатню напругу, характер розміщення молекул зміниться і зміниться коефіцієнт світловідбиття. Хоча рідкокристалічні комірки можуть збуджуватись постійним струмом в більшості випадків використовується збудження змінним струмом. Постійний струм швидше зруйновує комірки. На практиці частота перемикання складає 30Гц, хоча при певних умовах можлива робота і на частоті 1кГц.
3. Стандартизація пристроїв відображення на ЕПТ
Стандартизація пристроїв відображення на ЕПТ встановлює принципи взаємодії між складовими частинами ЕОМ та відеопідсистемою в склад якої входять монітор та відеоадаптер. За типом інтерфейсу відеомонітора з відеоадаптером пристрої відображення поділяються на композитні, цифрові та аналогові RGB, за типом відеоадаптера на MDA, CGA, EGA, VGA, SVGA.
Композитні пристрої відображення (дисплеї) мають один аналоговий вхід на який надходить відеосигнал в відеостандартах NTSC (американський стандарт) або PAL - SECAM (Європа, СНГ). Композитні дисплеї застосовувались найчастіше з відеоадаптерами типу MDA та CGA. Вони мають однокольорове зображення (чорно-біле).
Цифрові пристрої відображення мають до шести вхідних ліній за їх допомогою відображаються до 2∙n (12) кольорів (де n - кількість вхідних ліній). Цей тип дисплеїв застосовували найчастіше відеоадаптери типу CGA та EGA.
Аналогові пристрої відображення мають три аналогових лінії, кожна з яких управляє своїм кольором (червоним — R, синім — В, зеленим -G) електронного променя кольорової ЕПТ. Спектр кольорів на екрані ЕПТ утворюється шляхом зміни интенсивності базових кольорів та їх змішування. Аналоговий RGB дисплей, як правило, використовується з VGA та SVGA відеоадаптерами.
Відеоадаптер типу MDA (monohrome displey adapter) був розроблений для роботи з однокольоровими електронно-променевими трубками. Він мав роздільну здатність 80x25 знакомісць зображення, причому кожне знакомісце забезпечується матрицею 7x9 елементів зображення (крапок зображення, пікселів).
Відеоадаптер типу CGA забезпечував роботу з кольоровими ЕПТ. Кількість кольорів дорівнювала 4. Адаптер CGA дозволяв обробляти кольорову графічну інформацію з роздільною здатністю 320x200 елементів зображення. Окрім графічної CGA монітори можуть відтворювати символьну інформацію для чого мають до 16 кбайт пам'яті відеокартки. Вищевказані відеоадаптери практично не використовуються в сучасних комп'ютерах, їх замінили відеоадаптери реалізовані по стандартах EGA, VGA та SVGA.
Відеоадаптер EGA був поширений на комп'ютерах типу AT, XT та 286. він забезпечує відображення графічно-символьної інформації з 16 кольорами з роздільною здатністю до 640x350 елементів зображення.
Відеоадаптер VGA довгий час був загальноприйнятим для 386 комп'ютерів. Цей відеоадаптер забезпечує підтримку до 256 кольорів, однак може підтримувати і монохромний (однокольоровий) режим. В режимі підтримки 256 кольорів роздільна здатність забезпечується на рівні 320x200 елементів, в той же час режим підтримки 16 кольорів забезпечує роздільну здатність до 640x480 елементів.
Відеоадаптер SVGA дозволяє забезпечувати надвисоку роздільну здатність від 640x480 до 1024x1024 елементів зображення і більше при 256 кольорових відтінках. В основному SVGA адаптер поставляється починаючи з 486 машин.
Кожний відеоадаптер має відповідну програму керування, яка називається драйвером (EGA, VGA, SVGA). Монітори можуть працювати в різних стандартах шляхом використання відповідних драйверів та об'ємів оперативної пам'яті (відеокартка).
Розвиток пристроїв відображення відбувався паралельно розвитку ПК. До появи IBM PC більшість дисплеїв були алфавітно-цифровими. Це означало, що інформація, яка записувалась процессором у відеопам'ять складалась не з пікселів (крапок), а з символів і перетворення цих символів у пікселі здійснювалось самим пристроєм відображення (дисплеєм, відеомонітором). Перші ПК типу IBM PC поставлялись з алфавітно-цифровими дисплеями та відеоадаптером MDA. Роздільна здатність була 80x25 символів з матрицею пикселів 7x9. В подальшому вони були заміщені дисплеями з відеоадаптерами типу CGA та EGA, що забезпечили більш високу роздільну здатність та кольорове зображення.
За ступенем складності і повнотою виконуваних функцій алфавітно-цифрові дисплеї можна підрозділити на дисплеї прості з апаратною реалізацією основних функцій і "інтелектуальні", у яких функції обробки інформації виконуються програмно- керованим дисплейним процесором.
На рисунку 5 наведена структурна схема алфавітно-цифрового дисплея
Рисунок 5 – Структурна схема АЦД
В цій схемі використано такі абревіатури:
БК – блок керування,
ВПС – відеопідсилювач сигналів,
ЕПТ – електронно-променева трубка,
БЗП – буферний запам'ятовувальний пристрій,
БРВ – блок розгортки та відхилення електронного променя,
БВВ – блок введення/виведення даних,
ІВВ – інтерфейс зв'язку з ЕОМ,
АЦК – алфавітно-цифрова клавіатура,
ЗГ – знакогенератор.
Двосторонній зв'язок з ЕОМ здійснюється за допомогою інтерфейсу введення-виведення (ІВВ). Блок введення-виведення (БВВ) керує напрямком переміщення інформації відповідно до режимів роботи дисплея: автономного, автоматичного, режиму передачі даних. За вибір цих режимів відповідають певні клавіші АЦК.
В автономному режимі роботи АЦД на вхід БЗП підєднується алфавітно-цифрова клавіатура, що дозволяє вводити текст, при цьому зв'язок з ЕОМ через інтерфейс ведення - виведення розривається.
В цьому режимі роботи забезпечується можливість редагування тексту. Функції редагування полягають у стиранні чи записуванні символу або рядка, чи заміні (вставці) символа або рядка, переміщенні сторінки чи стиранні сторінки.
В автоматичному режимі роботи встановлюється двосторонній зв'язок з ЕОМ, що забезпечує введення інформації в БЗП. Взаємодія оператора з АЦД забезпечується за допомогою клавіатури ЕОМ.
Режим передачі даних забезпечує передачу відредагованої на екрані АЦД інформації з пам'яті дисплея в ЕОМ.
Формування тексту на екрані ЕПТ забезпечують БЗП, ЗГ, блок розгортання та відхилення (БРВ) і відеопідсилювач (ВПс) при безпосередній участі блоку керування (БК). Місце розташування символа на екрані ЕПТ жорстко зв'язано з визначеною коміркою БЗП, у якій зберігається код символу.
При відображенні текстів інформація, яка надходить в пристрій відображення (ПВ), має вигляд стандартних кодів. Якщо відображається графічна інформація, то вхідні дані визначають координати окремих крапок чи елементів зображення. В текстових ПВ ємність буферного ЗП повинна бути достатньою для запам'ятовування всіх кодів символів, які відображуються на екрані ЕПТ. Оскільки відображення тексту розбивається на ряд текстових рядків з обмеженою кількістю знаків в них, то максимальний об'єм інформації яка відображується на екрані можна визначити як
NeKp = Nстp∙N3H∙n,
де NeKp – об'єм буферного ЗП для зберігання всіх символів екрана
NCTp – кількість рядків, що відображається на екрані
N3H – максимальна кількість знаків в рядку
n – кількість біт інформації, що кодує один знак (символ).
Для перетворення кодових слів, знаків (символів) в їх зображення на екрані ЕПТ використовується знакогенератор. Його вихідний сигнал може безпосередньо подаватися на керувальний електрод ЕПТ (модулятор яскравості) або через цифро-аналоговий перетворювач для керування роботою системи відхилення електронного променя. Для забезпечення відхилення променя по всьому екрану ЕПТ як в горизонтальному, так і в вертикальному напрямках, на систему відхилення додатково подаються спеціальні сигнали розгортки від блоку відхилення променів (БРВ). Цей блок керується та синхронізується сигналами пристрою управління (БК).
В деяких випадках, наприклад, коли ПВ використовуються як термінал, у його склад вводиться клавішний пристрій у складі алфавітно-цифрової та функціональної клавіатури. Задача такого пристрою полягає в забезпеченні зв'язку користувача з ЕОМ, оперативного коригування інформації.
Найбільш просто формування кадра зображення на екрані ЕПТ забезпечується при однозначному взаємозвязку між номером комірки БЗП, де зберігається код символу та знакомісцем на екрані, де буде відображатись цей символ (рисунок 3.6). Так, наприклад, символ, код якого зберігається в першій комірці БЗП повинен відображатись на першому знакомісці (перший знак в першому рядку), а символ, код якого знаходиться в другій комірці - на другому знакомісці і т.д. При такій організації процесу відображення пристрій керування (БК) організує послідовну вибірку кодів з памяті та синхронне з нею зміщення променя по екрану, по горизонталі (формування рядка) та по вертикалі (формування кадру).
Рисунок 3.6 – Кадр зображення на екрані ЕПТ
Коли необхідно відредагувати (стерти) знак, який відображається на першому знакомісці (1-1), то це означає, що необхідно замінити в першій комірці БЗП код одного символу на код іншого символу або на код відсутності символа. Для виконання цієї операції необхідно сформувати адресу комірки, код якої змінюється. Для цього можна використати символ курсора, який встановлюється під відповідним знакомісцем. Координати курсора фіксуються двома лічильниками, перший визначає положення символу (знакомісця) на рядку, а другий визначає номер рядка. По суті ці два лічильники визначають адресу комірки БЗП. Це дає можливість при черговій регенерації (поновлення) відображення занести у відповідну комірку код нового символу (відсутність символу). Зсув інформації на екрані ЕПТ зводиться до зсуву кодів в БЗП.