Горнец Н.Н., Рощин А.Г. Организация ЭВМ и систем (2006) (1186251), страница 41
Текст из файла (страница 41)
Этот полный цикл называется кадром. Во время прямого хода интенсивность луча можно менять, что, в свою очередь, ведет к изменению интенсивности излучения строго определенной точки экрана. Но точка на экране светится недолго, и нужно поддерживать ее состояние, т.е. многократно повторять весь процесс, чтобы изображение стало видимым. Частота повторения процесса, или частота кадров, должна быть не меньше критической частоты мерцаний, в современных дисплеях она составляет 80...160 Гц. Многократное повторение процесса отображения информации на экране ЭЛТ требует запоминания этой информации в буферной памяти. Если используется растровый метод формирования изображений, то объем такого буфера нетрудно подсчитать: он определяется произведением числа адресуемых точек на экране и числа бит, необходимых для записи параметров (например, цвета, яркости) каждой точки.
Число адресуемых точек, а следовательно, и разрешающая способность экрана современного дисплея, составляет от 768 х!024 до 1200 х 1600, а число бит для записи параметров — до 64. Таким образом, необходима буферная память объемом 64... 128 Мбайт. Именно необходимость памяти большого объема не позволила создавать дисплеи до появления БИС.
Первые дисплеи были алфавитно-цифровыми, позволяли формировать изображения ограниченного числа символов (описания всех отображаемых символов хранились в ПЗУ) и требовали буферной памяти сравнительно небольшого объема. Растровые графические дисплеи, по сравнению с алфавитноцифровыми, требуют значительно большей буферной памяти обладающей высоким быстродействием.
Эта буферная видеопамят~ должна хранить описания каждого графического примитива (зле- 204 сигарного графического изображения) в растровой форме, т.е. в виде отдельных точек, а не векторной, когда этот примитив обрабатывается в машине. Кроме того, графический дисплей позволяет производить процедуры над графическим примитивом: перемешать, поворачивать, масштабировать, стирать и т.д. Эти процедуры реализуются над примитивом, представленным в векторной форме.
По этой причине в структуре дисплея должен быть предусмотрен блок (рис. 8.5), выполняющий функции векторного графического процессора (ВГП) и ОЗУ для хранения описания дисплейного файла (ОЗУ ДФ). Преобразованный в растровую'форму посредством растрового графического процессора (РГП) файл сохраняется в памяти видеоконтроллера (ВК). Оператор взаимодействует с таким дисплеем посредством специального блока интерактивного взаимодействия (БИВ) с помощью клавиатуры, мыши и других средств.
Помимо формирования описания РГП совместно с ВК выполняет функцию кадрирования, т.е. формирует окно изображения. Процедура кадрирования может осуществляется программными и аппаратными средствами. Для аппаратного выполнения этой процедуры в видеоконтроллере предусматривают специальные счетчики размера окна. Графические дисплеи имеют «жесткую» временную диаграмму.
Это значит, что время экспозиции точки растра всегда постоянно и определяется частотой регенерации кадра, числом строк в кадре и растровых элементов в строке. Эти параметры оказывают существенное влияние на преобразования, выполняемые растровым графическим процессором. Недостатки дисплеев на ЭЛТ вЂ” большие габаритные размеры и масса, высоковольтное питание, сравнительно большое энергопотребление — давно уже определили их участь: они постепенно вытесняются плоскими мониторами на жидких кристаллах (ЖК). Однако и в ЖК-мониторах сохраняется необходимость векторно- растрового преобразования.
Принцип действия любого ЖК-монитора основан на способности некоторых типов жидкокристаллических веществ повора- Рис. 8.5. Структура графического дисплея 205 чивать плоскость поляризации проходящего через них света, пр„ этом положение кристалла можно менять электрическим полем Такая панель представляет собой две стеклянные пластины нанесенными на них прозрачными электродами.
Между стеклян ными пластинами находятся ЖК, а сверху и снизу они покрыты поляризующими пленками, или поляроидами (рис. 8.6). Снизу эта конструкция подсвечивается ртутной флюоресцентной лампой с холодным катодом. Пусть обе пленки имеют горизонтальную по ляризацию, а ЖК расположены так, что не меняют направление поляризации света, когда электрическое поле отсутствует.
Тогда свет от лампы, пройдя сквозь первую поляризующую пластину получит горизонтальную поляризацию, без изменений пройдет сквозь слой ЖК, а затем и через второй поляризатор. Такая панель будет казаться прозрачной. Если же изменить положение ЖК (а для этого нужно создать электрическое поле) так, чтобы они поворачивали плоскость поляризации проходящего через них света на 90, то свет не пройдет сквозь вторую поляризующую пластину н панель станет непрозрачной. (Свет будет полностью поглощен вторым поляризатором, так как направление его поляризации будет перпендикулярно направлению поляризации второй пластины.) Поворачивая жидкие кристаллы на промежуточные углы, можно плавно регулировать прозрачность панели. Для получения цветного изображения каждый пиксел панели разбивается на три субпиксела и на него накладывается цветоделительная маска, окрашивающая проходящий через каждый субпиксел свет в один из основных цветов: красный, синий и зеленый.
Однако ЖК-мониторы, в основу которых положена модуляция внешнего света, обладают низкой контрастностью. Это вызвано тем, что поляризаторы всегда пропускают пусть даже небольшую часть света, т.е. черный цвет не может иметь нулевую интенсивность свечения. Кроме того, из-за большой толщины Стекло с пветолелительной пленкой Стекло с транзисторами ) л. Рис.8.6. Структуражиакокристаллической панели 206 панели угол обзора оставался крайне небольшим, а в силу боль,цой длины электродов, подходящих к каждой точке, такие панели обладали весьма большим временем реакции.
По этим причинам такие панели в настоящее время уже не используются, а вмето них выпускаются активно-матричные, в которых каждый пиксел имеет собственный управляющий транзистор и снабжен поддерживающим напряжение конденсатором. Такие панели называют активными матрицами, или ТЛ'-панелями, так как в них используют тонкопленочные транзисторы (толщиной менее 0,1 мкм) для обеспечения прозрачности матрицы.
В ЖК-мониторе используется постоянная подсветка элемента экрана. Она позволяет избежать мерцаний. Управляющее напряжение приложено к каждой ячейке в течение кадра (в отличие от дисплеев на ЭЛТ, где применяется импульсный способ засветки элементов экрана), поэтому не требуется высокая частота регенерации. Однако длительное свечение точек изображения ухудшает воспроизведение быстродвижущихся объектов. По этой причине далеко не все ЖК-мониторы пригодны для динамичных игр и просмотра видеофильмов.
Размеры современных ЖК-мониторов составляют 15, 17, 19 и 26 дюймов, а стандартное разрешение 1280 х 1024 при размере пиксела в 0,264 мм. Они обладают достаточно высокой яркостью, а углы обзора по горизонтали и вертикали составляют порядка 150... 170'. Время переключения пиксела лежит в пределах от 16 до 25 мс. Благодаря компактности конструкции в ЖК-мониторах можно предусмотреть возможность поворота экрана на 90', что удобно при работе с текстовой информацией. Кроме того, для ЖК- мониторов не требуется высокого напряжения, а потребление электроэнергии у них сравнительно невелико.
8.4. Принтеры Обработанная на компьютере информация часто должны быть представлена в документированном виде на бумаге или ином подобном носителе. Для этого служат принтеры, или печатающие устройства. Основными требованиями, предъявляемыми к современным принтерам, являются: высокое качество печати, использование различных шрифтов, возможность печати графики, получения многоцветных изображений и нескольких копий, высокое быстродействие и низкая стоимость.
Указанные требования могут противоречить друг другу, что приводит к большому разнообразию конструкций. Все принтеры принято классифицировать по следующим признакам: способу регистрации изображения (лазерные, струйные, Ударные и т.д.), способу формирования изображения (знакопеча- 207 тающие и матричные), числу одновременно формируемых сим волов (последовательные, построчные и страничные), в соответ ствии с размерами бумаги, на которой формируется изображе ние. В настоящее время наибольшее распространение получили ла зерные и струйные принтеры. Из-за шумности, недостаточно вы сокого быстродействия и невысокой надежности пользовавшиеся широким спросом матричные и знакопечатающие принтеры удар ного типа уходят в прошлое.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
