2
.doc|
1),15) Устройства визуализации Классификация - по конструктивному оформлению: - мониторы (дисплеи), в т.ч. и полиэкранные, 3D-мониторы; - панели; - экраны; - по типу используемых для отображения элементов: - электронно-лучевые; - плазменные; - жидкокристаллические; - светодиодные; - видеопроекционные; - лазерные; - голографические. Цветной Монитор
Цветной кинескоп отличается от чёрно-белого тем, что в нём три пушки — «красная», «зелёная» и «синяя» (1). Соответственно, на экран 7 нанесены в некотором порядке три вида люминофора — красный, зелёный и синий (8). На красный люминофор попадает только луч от красной пушки, на зелёный — только от зелёной, и т. д. Это достигается тем, что между пушками и экраном установлена металлическая решётка, именуемая маской (6). В современных кинескопах маска выполнена из инвара — сорта стали с небольшим коэффициентом температурного расширения. типа масок: 1. Теневая маска для кинескопов с дельтаобразным расположением электронных пушек. 2. апертурная решетка (Sony Trinitron, Mitsubishi Diamondtron). Эта маска состоит из большого количества проволок, натянутых вертикально. Она не ограничивает пучок электронов, а фокусирует его. Плазма
Плазменная панель представляет собой матрицу газонаполненных ячеек, заключенных между двумя параллельными стеклянными пластинами, внутри которых расположены прозрачные электроды, образующие шины сканирования, подсветки и адресации. Разряд в газе протекает между разрядными электродами (сканирования и подсветки) на лицевой стороне экрана и электродом адресации на задней стороне.
|
ЖК Конструктивно дисплей состоит из ЖК-матрицы (стеклянной пластины, между слоями которой и располагаются жидкие кристаллы), источников света для подсветки, контактного жгута и обрамления (корпуса), чаще пластикового, с металлической рамкой жёсткости. Каждый пиксель ЖК-матрицы состоит из слоя молекул между двумя прозрачными электродами, и двух поляризационных фильтров, плоскости поляризации которых (как правило) перпендикулярны. В отсутствие жидких кристаллов свет, пропускаемый первым фильтром, практически полностью блокируется вторым. Поверхность электродов, контактирующая с жидкими кристаллами, специально обработана для изначальной ориентации молекул в одном направлении Во всей матрице можно управлять каждой из ячеек индивидуально, но при увеличении их количества это становится трудновыполнимо, так как растёт число требуемых электродов. Поэтому практически везде применяется адресация по строкам и столбцам. LED
Светодиодный экран (LED screen, LED display) — устройство отображения и передачи визуальной информации, в котором каждой точкой, пикселем (pix) является полупроводниковый светодиод. Аббревиатура LED означает «светодиод» (Light Emitting Diode). Классификация светодиодных экранов Светодиодные экраны по принципу построения делятся на два типа — кластерные и матричные. Кластерные светодиодные экраны В кластерных экранах каждый пиксель, содержащий от трех до нескольких десятков светодиодов, объединён в отдельном светоизолированном корпусе, который залит герметизирующим компаундом. Такой конструктивный элемент называется кластером. Кластеры, образующие информационное поле экрана, закреплены на лицевой поверхности экрана. От каждого кластера отходит жгут проводов, подключаемый, посредством электрического разъема, к соответствующей схеме управления (плате). Матричные светодиодные экраны В этом случае кластеры и управляющая плата объединены в единое целое — матрицу, то есть на управляющей плате смонтированы и светодиоды и коммутирующая электроника, которые залиты герметизирующим компаундом. В зависимости от размера и разрешения экрана, количество светодиодов, составляющих пиксель, может колебаться от трех до нескольких десятков. А распределение количества светодиодов по цветам в пикселе изменяется от типа применяемых светодиодов в интересах соблюдения баланса белого.
|
|
7) Видеомагнитофон
САР-СД – система автоматичес- кого регулирования вращения БВГ; САР-СЛ - система автоматического регулирования протяжки ленты; |
ПК1 и ПК2 – подающая и приемная катушки видеокассеты; В – ведущий вал; Р – прижимной ролик; Б – барабан с головками (блок вращающихся головок (БВГ); Г1 – стирающая головка; Г2 – головка записи/считывания управляющего сигнала; Г3 – головка записи/считывания звука; Г4 – головка записи/считывания режиссерских сигналов; ЭМ – устройство электронного монтажа; КВИ – корректор временных искажений; У – блок управления |
VHS-С С целью уменьшения габаритов аппаратуры в 1985 году была разработана модификация VHS кассеты и ЛПМ - VHS-C (VHS Compact) с полосой спектра в 3,8~4,8 МГц, с разрешением по горизонтали 240 линий (HQ), с/ш = 43 дБ. Ширина ленты осталась 12,65 мм (оксидная/металлопорошковая). Для использования в ВМ стандартного VHS, применяется полноразмерный VHS-адаптер. S-VHS-C S-VHS-С (S-VHS Compact) разработана в 1987 как модификация стандарта S-VHS. Портативные устройства с полосой спектра 5,3~7 МГц, с разрешением по горизонтали 400 линий, с/ш = 45 дБ, имеет 2 наклонных аудиодорожки, совместим с VHS-C. Кассетный адаптер такой же, как и у VHS-С То же самое, что и VHS(S-VHS) только кассета миниатюрная. Основные производители, поддерживающие этот формат Panasonic и JVC. Главное преимущество данного формата - возможность проигрывания записанных кассет на видеомагнитофоне стандарта VHS с использованием специального адаптера. Betamax Был разработан фирмой Sony в 1975 году. Это один из первых стандартов видеозаписи для бытового использования. Формат полудюймовых видеокассет (12,7 мм) c оксидной (позднее, в 1988 г., с металлопорошковой) лентой максимальной толщины 25 мкм, и обеспечивал разрешающую способность по горизонтали 500 строк (только на магнитофонах, пишущих в формате Extended Definition Beta, появившихся в 1988 г. и только для формата NTSC), обычный - 300 линий. Разработан на основе прежнего профессионального формата U-matic (19,1 мм). Существовали такие магнитофоны и для формата PAL. Кассета формата «Betamax» имела примерно на 20 % меньшие размеры по сравнению с кассетой формата VHS:56×96×25 мм. Формат «Betamax» являлся широкополосным. В магнитофоне применялись ферритовые головки с сендастовым напылением. Формат обеспечивал три режима записи и воспроизведения: Beta, Beta II и Beta III (нормальная, замедленная в два и в четыре раза скорость; аналогично SP, LP и EP в формате VHS).
|
|
Форматы записи: U-matic В 1971 году фирма Sony, предложила 3/4-дюймовый (19.01 мм) формат U-matic. Благодаря этому впервые удалось создать репортажный видеокомплект. Известны 3 версии формата : U-matic-L (узкий диапазон), U-matic -H (широкий диапазон), U-matic -SP (самый шир. диапазон). В этом формате записывается композитный видеосигнал; сигнал цветности переносится ниже сигнала яркости по шкале частот. Изображение записывается 2-мя вращающимися головками: на одной магнитной дорожке записывается одно поле. В верхней части ленты расположена продольная дорожка для записи управляющего сигнала, а в нижней - 2 дорожки для записи звукового сигнала и дорожка временного кода, которую перекрывают дорожки с изображением. Ширина ленты - 19,01 мм, ширина наклонных дорожек 85 мкм, угол наклона 4,97 градусов. В рабочем слое магнитной ленты используется кобальтированный оксид железа. VHS Формат VHS (Video Home System), разработан фирмой JVC в 1976 году. А в 1984 году этот формат был утвержден в качестве стандарта бытовой видеозаписи. Для VHS характерна полудюймовая (12,65 мм) лента, запись на которую производится с помощью двух вращающихся видеоголовок, расположенных на барабане под углом 180 градусов. Каждый кадр телевизионного изображения записывается за один оборот барабана с видеоголовками на 2-х соседних дорожках видеозаписи. Угол наклона дорожек - 5,96 градусов, ширина дорожек видеозаписи - 58 мкм. Вдоль ленты располагаются две звуковые дорожки и одна управляющая. Разрешение по горизонтали составляет 240 твл.
|
||
|
2),6)Цифровые видеомагнитофоны. Ограничения по полосе пропускания тракта цифровой записи Если в аналоговом видеомагнитофоне для записи видеосигнала с полосой в 6,5 МГц требуется записывать ЧМ сигнал с полосой около 12 МГц, то в цифровом, если писать напрямую, требуется полоса уже в 120 МГц. Это просто нереально! Поэтому и используются различные методы сжатия, вплоть до нескольких МГц. Канальное кодирование - Простой двоичный код записать на ленту напрямую сложно, т.к. в цифро-вом потоке нет строчных и кадровых синхроимпульсов (как в аналоговом). Необходимо вводить импульсы синхронизации и сам код приводить к некото-рой однородности. - Запись без возврата к нулю (БВН); - Скремблирование (скремблер/дескремблер); - Маскирование ошибок и коррекция ошибок.
АЦП – аналого-цифровой преобразователь; Кд – кодер помехоустойчивого кодирования; Ск – скремблер; СГ – синхрогенератор; БЗУ1 и БЗУ2 - буферные запоминающие устройства ввода синхроимпульсов и сжатия; К1 и К2 – коммутаторы; КК – канальный кодер (цифровой модулятор); УЗ – усилитель записи; У – усилитель тракта воспроизведения; Дк – декодер; Дс – дескремблер (преобразователь канального кода в исходную структуру сигнала); БЗУ1 и БЗУ2 – БЗУ восстановления исходной скорости передачи сигнала; К3 и К4 – коммутаторы переключения БЗУ последовательно; ГТИ – генератор тактовых импульсов с тактовой частотой fт; ДкКК – декодер корректирующего кода (корректор ошибок); ЦАП – цифро-аналоговый преобразователь.
|
D1 Запись осуществляется на магнитную ленту шириной ¾ дюйма (19,01 мм) в соответствии со стандартом CCIR 601 в варианте 4:2:2. Запись видео- и аудиосигналов сегментная, четырехканальная; скорость движения ленты - 286,9 мм/с. Одно телевизионное поле записывается на 12 наклонных дорожках шириной 30 мкм. Кроме наклонных дорожек имеются 3 продольные - монтажная звуковая дорожка, дорожка управления и дорожка временного кода. В центре наклонных дорожек для записи видеоданных размещены 4 сектора с сигналами звука. Запись производится на кассеты трех размеров, которые обеспечивают 11, 34, 76 минут непрерывной записи при толщине ленты 16 мкм. При меньшей толщине ленты длительность записи, соответственно, увеличивается. Digital Betacam Этот цифровой формат видеозаписи был разработан фирмой Sony. Для записи используется полудюймовая лента (12,65 мм), что и в аппаратах Betacam SP. Имеются продольные дорожки управления, режиссерская и временного кода. Все видео- и аудиосигналы записываются сегментным наклонно-строчным способом. Каждое телевизионное поле записывается на 6-ти наклонных дорожках. Соседние дорожки записываются с азимутальным разворотом рабочих зазоров видеоголовок на +/- 15 градусов. Записываемый цифровой поток составляет 125.58 Мбит/с. Digital Betacam обеспечивает запись 10-битного компонентного цифрового сигнала с соотношением частот дискретизации 4:2:2 для сигналов яркости и цветности. Поддерживаются 4 канала звукового сопровождения, частота дискретизации аудиосигнала 48 кГц при 20-битном квантовании. Миникассеты Digital Betacam обеспечивают 40 минут цифровой записи, а большие - более 2-х часов. DV Это бытовой формат цифровой компонентной видеозаписи с обработкой по стандарту 4:2:0 (PAL) и 4:1:1 (NTSC) на 1/4-дюймовую (6.35 мм) ленту с напылением металла. Этот формат разработан консорциумом DV, объединившим основных производителей бытовой аппаратуры. Каждый кадр располагается на 12-ти наклонных дорожках шириной 10 мкм. На наклонные дорожки записывается видео/аудиоданные, служебные данные (ITI - Insert and Track Information). Применяется алгоритм внутрикадрового сжатия, использующий метод DCT. Коэффициент компрессии - 5:1. Обеспечивается разрешение по горизонтали - 500 твл. В DV предусмотрена специальная схема исправления и маскирования ошибок. Кассеты, записанные в формате DV, могут воспроизводиться на некоторых моделях аппаратов форматов DVCPRO и DVCAM. Для передачи данных в оборудовании этого формата предусмотрен универсальный последовательный интерфейс IEEE-1394, позволяющий переносить цифровые файлы напрямую на жесткий диск компьютера. DVCAM Формат видеозаписи фирмы Sony. Этот формат разработан для записи компонентного цифрового сигнала на 1/4" ленту с металлическим напылением с обработкой по стандарту 4:2:0 (PAL) и 4:1:1 (NTSC). Видеофонограмма аналогична формату DV. Каждый кадр записывается на 12 (PAL) наклонных дорожках шириной 15 мкм. На наклонных дорожках записывается видео/аудио-сигнал, субкод, служебные данные (ITI
|
|
3)Классификация твердотельной памяти Энергонезависимая (nonvolatile memory) - не требующая дополнительной энергии для хранения данных (энергия требуется только для записи). Перезаписываемая - допускающая изменение (перезапись) хранимых в ней данных. Полупроводниковая (твердотельная) - не содержащая механически движущихся частей (как обычные жёсткие диски или CD), построенная на основе интегральных микросхем (IC-Chip). ROM (Read Only Memory) - память только для чтения = ПЗУ (Постоянное Запоминаю-щее Устройство). Память устроена в виде адресуемого массива ячеек (матрицы), каждая ячейка которого может кодировать единицу информации. Данные на ROM записываются во время производства путём нанесения по маске (отсюда и название) алюминиевых соединительных дорожек литографическим способом. Наличие или отсутствие в соответствующем месте такой дорожки кодировало "0" или "1". Преимущества: 1. Низкая стоимость готовой запрограммированной микросхемы (при больших объёмах производства). 2. Высокая скорость доступа к ячейке памяти. 3. Высокая надёжность готовой микросхемы и устойчивость к электромагнитным полям. Недостатки: 1. Невозможность записывать и модифицировать данные после изготовления. 2. Сложный производственный цикл. PROM - (Programmable ROM), или однократно Программируемые ПЗУ. В качестве ячеек памяти в данном типе памяти используются плавкие перемычки. В отличие от ROM, в PROM появилась возможность кодировать ("пережигать") ячейки при наличии специального устройства для записи (программатора). Программирование ячейки в PROM осуществляется разрушением ("прожигом") плавкой перемычки путём подачи тока высокого напряжения. Возможность самостоятельной записи информации в них сделало их пригодными для штучного и мелкосерийного производства. Преимущества: 1. Высокая надёжность и устойчивость к электромагнитным полям. 2. Возможность программировать готовую микросхему, что удобно для штучного и мелкосерийного производства. 3. Высокая скорость доступа к ячейке памяти. Недостатки: 1. Невозможность перезаписи. 2. Большой процент брака. 3. Необходимость специальной длительной термической тренировки, без которой надежность хранения данных невысока. |
EPROM - Erasable Programmable ROM или Electrically Programmable ROM (стираемые программируемые ПЗУ или электрически программируемые ПЗУ).
UV-EPROM (приставка UV (Ultraviolet) - ультрафиолет). Они содержат окошки из кварцевого стекла, которые по окончании процесса стирания заклеивают. Запись на EPROM, как и в PROM, также осуществляется на программаторах. В настоящее время EPROM практически полностью вытеснена с рынка EEPROM и Flash. Достоинство: Возможность перезаписывать содержимое микросхемы Недостатки: 1. Небольшое количество циклов перезаписи. 2. Невозможность модификации части хранимых данных. 3. Высокая вероятность "недотереть" или передержать микросхему под УФ (overerase - эффект избыточного удаления, "пережигание"). В EEPROM появилась возможность производить стирание отдельной ячейки при помощи электрического тока. Во флэш-памяти используется чуть отличный от EEPROM тип ячейки-транзистора. Технологически флэш-память родственна как EPROM, так и EEPROM. Основное отличие флэш-памяти от EEPROM заключается в том, что стирание содержимого ячеек выполняется либо для всей микросхемы, либо для определённого блока (кластера, кадра или страницы). Обычный размер такого блока составляет 256 или 512 байт, может достигать 256КБ. В общем случае, для того, чтобы изменить один байт, сначала в буфер считывается весь блок, где содержится подлежащий изменению байт, стирается содержимое блока, изменяется значение байта в буфере, после чего производится запись измененного в буфере блока. Такая схема существенно снижает скорость записи небольших объёмов данных в произвольные области памяти, однако значительно увеличивает быстродействие при последовательной записи данных большими порциями. Преимущества флэш-памяти по сравнению с EEPROM: 1. Более высокая скорость записи при последовательном доступе, т.к. стирание информации во флэш производится блоками. 2. Себестоимость производства флэш-памяти ниже за счёт более простой организации. Недостаток: Медленная запись в произвольные участки памяти.
|
|
5) Структурная схема проигрывателя компакт-дисков
|
Архитектура флэш-памяти
Существует несколько типов архитектур флэш-памяти, но наибольшее распространение получили архитектуры NOR (ИЛИ-НЕ) и NAND (И-НЕ).
Архитектура NOR
Это самая простая архитектура флэш-памяти (Рис. 9).
Для инициализации ячейки памяти необходимо подать напряжение на управляющий затвор. Поэтому все управляющие затворы подсоединены к линии управления, называемой линией слов (Word Line). Анализ содержимого ячейки памяти производится по уровню сигнала на стоке транзистора. Поэтому стоки транзисторов подключаются к линии, называемой линией битов (Bit Line). Своим названием архитектура NOR обязана логической операции ИЛИ-НЕ (английская аббревиатура - NOR). Логическая операция NOR над несколькими операндами дает единичное значение, когда все операнды равны нулю, и нулевое значение во всех остальных случаях. Если под операндами понимать значения ячеек памяти, то в рассмотренной архитектуре единичное значение на битовой линии будет наблюдаться только в том случае, когда значение всех ячеек, подключенных к данной битовой линии, равно нулю (все транзисторы закрыты). Архитектура NOR обеспечивает произвольный быстрый доступ к памяти, однако процессы записи (используется метод инжекции горячих электронов) и стирания информации происходит достаточно медленно. Кроме того, в силу технологических особенностей производства микросхем флэш-памяти с архитектурой NOR, размер самой ячейки получается весьма большим и потому такая память плохо масштабируется.
|
|
8) Архитектура флэш-памяти
Существует несколько типов архитектур флэш-памяти, но наибольшее распространение получили архитектуры NOR (ИЛИ-НЕ) и NAND (И-НЕ).
Архитектура NOR
Это самая простая архитектура флэш-памяти (Рис. 9).
Для инициализации ячейки памяти необходимо подать напряжение на управляющий затвор. Поэтому все управляющие затворы подсоединены к линии управления, называемой линией слов (Word Line). Анализ содержимого ячейки памяти производится по уровню сигнала на стоке транзистора. Поэтому стоки транзисторов подключаются к линии, называемой линией битов (Bit Line). Своим названием архитектура NOR обязана логической операции ИЛИ-НЕ (английская аббревиатура - NOR). Логическая операция NOR над несколькими операндами дает единичное значение, когда все операнды равны нулю, и нулевое значение во всех остальных случаях. Если под операндами понимать значения ячеек памяти, то в рассмотренной архитектуре единичное значение на битовой линии будет наблюдаться только в том случае, когда значение всех ячеек, подключенных к данной битовой линии, равно нулю (все транзисторы закрыты). Архитектура NOR обеспечивает произвольный быстрый доступ к памяти, однако процессы записи (используется метод инжекции горячих электронов) и стирания информации происходит достаточно медленно. Кроме того, в силу технологических особенностей производства микросхем флэш-памяти с архитектурой NOR, размер самой ячейки получается весьма большим и потому такая память плохо масштабируется.
|
Архитектура NAND
- В сравнении с архитектурой NOR данная архитектура в силу особенностей технологического процесса производства позволяет добиться более компактного расположения транзисторов, а следовательно, хорошо масштабируется.
|
