3. Уст­рой­ст­ва вы­во­да ин­фор­ма­ции.

3.1. Дис­плеи и дис­плей­ные адап­те­ры.

Дис­пле­ем (Д) на­зы­ва­ют уст­рой­ст­во крат­ко­вре­мен­ной ви­зуа­ли­за­ции тек­сто­вой и гра­фичес­кой информации. Крат­ко­вре­мен­ность ото­бра­же­ния ин­фор­ма­ции на Д оз­начает, что ин­фор­ма­ция без­воз­врат­но исчеза­ет при от­ключении ПК от ис­точни­ка пи­та­ния. Фи­зичес­ки Д пред­став­ля­ет со­бой со­во­куп­ность эк­ра­на и элек­трон­но­го бло­ка (см. рис.4).

П

Рис. 5.

од­ключает­ся Д к ПК по­сред­ст­вом дис­плей­но­го адап­те­ра (ви­део­адап­те­ра). По функ­цио­наль­ным воз­мож­но­стям дис­плеи де­лят­ся на: ал­фа­вит­но-циф­ро­вые и гра­фичес­кие. Пер­вые по­зво­ля­ют от­ра­жать на эк­ра­не толь­ко ог­ра­ничен­ный на­бор сим­во­лов (цифр, букв, зна­ков), вто­рые - ис­поль­зу­ют­ся для вы­во­да гра­фичес­кой ин­фор­ма­ции (в том чис­ле и ал­фа­вит­но-циф­ро­вой). В на­стоя­щее вре­мя гра­фичес­кие Д по­все­ме­ст­но вы­тес­ни­ли ал­фа­вит­но-циф­ро­вые.

П

Рис. 4.

о ко­личес­т­ву вос­про­из­во­ди­мых цве­тов Д де­лят­ся на: од­но­цвет­ные (мо­но­хром­ные) и цвет­ные (по­ли­хром­ные).

По фи­зичес­ко­му прин­ци­пу фор­ми­ро­ва­ния изо­бра­же­ния Д де­лят­ся на:

- Д на ба­зе элек­трон­но-лучевой труб­ки;

- Д на жид­кок­ри­стал­личес­кой ос­но­ве;

- плаз­мен­ные (газоразрядные) Д ;

- элек­тро­лю­ми­нес­цент­ные.

П

Рис. 4.

одавляющее большинство современных настольных компьютеров используют мониторы на базе электронно-лучевых трубок (ЭЛТ). Принцип их действия заключается в том, что формируемый электронной пушкой пучок электронов, попадая на экран, покрытый люминофором, вызывает его свечение. На пути пучка электронов обычно находятся дополнительные электроды: отклоняющая система, позволяющая изменять направление пучка, и модулятор, регулирующий яркость получаемого изображения. Любое текстовое или графическое изображение на экране монитора компьютера (как, впрочем, и телевизора) состоит из множества дискретных точек люминофора, называемых также пикселами, или элементами изображения (pixel — picture element), поэтому такие дисплеи называют еще растровыми. Разрешающая способность монитора определяется числом элементов изображения (пикселов), которые воспроизводятся по горизонтали и вертикали.

Существует несколько обычных типоразмеров экранов мониторов, используемых для IBM PC-совместимых персональных компьютеров: 9, 12, 14, 15, 16, 17, 19, 20 и 21 дюйм (по диагонали), при этом указывается не диагональ видимого изображения, а диагональ передней панели монитора. Область видимого изображения меньше: так для 17-дюймового монитора она может меняться от 15,5 до 16,2 дюймов у разных производителей. В последнее время производители мониторов стали указывать область видимого изображения.

Для формирования растра в мониторе используются специальные управляющие сигналы. В цикле сканирования луч движется по зигзагообразной траектории от левого верхнего угла экрана к нижнему правому. Прямой ход луча по горизонтали осуществляется сигналом строчной (горизонтальной), а по вертикали — кадровой (вертикальной) развертки (см. Основные параметры мониторов). Перевод луча из крайней правой точки строки в крайнюю левую точку следующей строки (обратный горизонтальный ход луча) и из крайней правой позиции последней строки экрана в крайнюю левую позицию первой строки (вертикальный обратный ход луча) осуществляется специальными сигналами обратного хода с выключенной яркостью.

Параметры мониторов

• Кадровая частота монитора на базе ЭЛТ измеряется обычно в герцах и во многом определяет устойчивость изображения. Чем выше частота кадров, тем устойчивее изображение.

• Частота строк в килогерцах определяется произведением частоты вертикальной развертки на количество выводимых строк в одном кадре (разрешающая способность по вертикали).

• Полоса видеосигнала, измеряемая в мегагерцах, определяет самые высокие частоты в видеосигнале.

У цветного монитора имеются три электронные пушки с отдельными схемами управления, а на поверхность экрана нанесен люминофор трех основных цветов: красный (Red, R), зеленый (Green, G), синий (Blue, B). В цветном кинескопе имеется либо теневая маска (Shadow Mask), либо апертурная решетка (технология Trinitron). Они служат для того, чтобы лучи электронных пушек попадали только в точки люминофора соответствующего цвета. Если теневая маска содержит систему отверстий, то апертурная решетка образует систему вертикальных щелей, выполняющих ту же функцию. Четкость изображения на мониторе тем выше, чем меньше размеры точек люминофора на внутренней поверхности экрана. Обычно говорят не о размерах самих точек, а о расстоянии между ними (dot pitch). Этот параметр для различных моделей мониторов может лежать в диапазоне от 0,41 до 0,22 мм. Нормальным уровнем считается 0,26-0,28 мм для ЭЛТ с теневой маской и 0,25 мм для ЭЛТ с апертурной решеткой. Практически все современные мониторы мультичастотные, то есть обладают способностью настраиваться на произвольные значения частот синхросигналов из некоторого заданного диапазона, например 30-84 кГц для строчной и 50-120 Гц для кадровой развертки.

В

Рис. 5.

оз­мож­но­сти ПК по ото­бра­же­нию ин­фор­ма­ции пол­но­стью оп­ре­де­ля­ют­ся воз­мож­но­стя­ми Д и его адап­те­ра (ви­део­адап­те­ра, ВА). Видеоадаптер (синоним — видеокарта) предназначен для хранения видеоинформации и ее отображения на экране монитора. Он непосредственно управляет монитором, а также процессом вывода информации на экран с помощью изменения сигналов строчной и кадровой развертки ЭЛТ монитора, яркости элементов изображения и параметров смешения цветов. Основными узлами современного видеоадаптера являются (см. рис.5) собственно видеоконтроллер (как правило, заказная БИС — ASIC), видео BIOS, видеопамять, специальный цифроаналоговый преобразователь RAMDAC (Random Access Memory Digital to Analog Converter), кварцевый генератор (один или несколько) и микросхемы интерфейса с системной шиной (ISA, VLB, PCI, AGP или другой).

Важным элементом видеоподсистемы является собственная память. Для этой цели используется память видеоадаптера, которая часто также называется видеопамятью, или фрейм-буфером, или же часть оперативной памяти ПК.

Все современные видеоподсистемы могут работать в одном из двух основных видеорежимов: текстовом или графическом. В текстовом режиме экран монитора разбивается на отдельные символьные позиции, в каждой из которых одновременно может выводиться только один символ. Для преобразования кодов символов, хранимых в видеопамяти адаптера, в точечные изображения на экране служит так называемый знакогенератор, который обычно представляет собой ПЗУ, где хранятся изображения символов, «разложенные» по строкам. При получении кода символа знакогенератор формирует на своем выходе соответствующий двоичный код, который затем преобразуется в видеосигнал. Текстовый режим в современных операционных системах используется только на этапе начальной загрузки.

В графическом режиме для каждой точки изображения, называемой пикселом, отводится от одного (монохромный режим) до 32-бит (цветной). Максимальное разрешение и количество воспроизводимых цветов конкретной видеоподсистемы в первую очередь зависят от общего объема видеопамяти и количества бит, приходящихся на один элемент изображения. Существует несколько стандартов видеокарт.