Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
видеосистема РС-2012.doc
Скачиваний:
0
Добавлен:
09.09.2019
Размер:
1.22 Mб
Скачать

пятишинная структура..

 

Видеосистема РС имеет следующий принцип построения.

Основным элементом видеосистемы является видеоадаптер, а основным элементом видеоадаптера - графический контроллер. В зависимости от типа видеоадаптера в качестве графического контроллера может быть использована как обычная комбинационная схема с жестким алгоритмом работы, так и сложный графический процессор с программируемыми функциями.

 

Графический контроллер получает команды от СРU по шине ввода/вывода. По этим командам он модифицирует цифровое изображение, хранящееся в специальном буфере – видеопамяти, преобразует его в видеосигнал и подает на устройство отображения (монитор).

 

Видеопамять представляет собой специализированное быстродействующее ОЗУ, размещенное на плате видеоадаптера и предназначенное для хранения текущего цифрового изображения.

Содержимое видеопамяти представляет собой цифровой образ того изображения, которое в данный момент отображается на экране монитора. Для ячеек видеопамяти зарезервирована также часть общего адресного пространства РС, поэтому СРU, используя шину ввода/вывода, может непосредственно записывать в них необходимую информацию.

 

Разрядность и тактовая частота графического контроллера могут отличаться от аналогичных характеристик шины ввода/вывода. Для согласования с шиной в состав видеоадаптера входит специальная схема интерфейса с шиной ввода/вывода.

 

Под управлением прикладной программы СРU создает в RАМ цифровой образ изображения и пересылает его в видеопамять. Одновременно с цифровым изображением СРU передает в графический контроллер соответствующие команды управления. По этим командам из специального ПЗУ, которое, по аналогии с RОМ ВIOS, называется RОМ Videо ВIOS, считываются микропрограммы управления графическим контроллером.

Работа всех компонентов видеоадаптера синхронизируется сигналами тактового генератора.

 

Видеосистема РС имеет ряд особенностей, благодаря которым и занимает особое место среди других подсистем компьютера.

 

1. Учет физиологических особенностей человека. Ни в какой другой подсистеме РС так полно не учитываются физиологические особенности оператора (в первую очередь его зрения), как в видеосистеме. Качество формируемого изображения и комфортные условия работы оператора являются одними из главных критериев, определяющих возможности РС для решения конкретной задачи. Например, с помощью высокопроизводительного компьютера, видеосистема которого обеспечивает низкое качество изображения, практически невозможно решить ни одну из современных задач мультимедиа.

 

2. Интенсивный обмен информацией между видеоадаптером и СРU. Для представления изображения в цифровом виде необходим очень большой массив данных. Время пересылки этих данных не должно быть больше, чем период кадровой развертки монитора. Если пропускная способность шины ввода/вывода не позволяет этого сделать, производительность РС снижается. В последние годы низкая скорость обмена данными между СРU и видеосистемой стала одним из главных факторов, ограничивающих быстродействие РС. Для решения этой проблемы разрабатываются новые и продолжают совершенствоваться уже существующие специализированные высокоскоростные локальные шины, предназначенные для нужд видеосистемы: РСI и АGР.

 

3. Высокая загруженность СРU. Синтез цифрового изображения и пересылка его в видеоадаптер приводят к высокой загруженности СРU. Поэтому качественные показатели видеосистемы (в первую очередь, видеоадаптера) значительно влияют на общую производительность РС. Для снижения загрузки СРU в состав современных видеоадаптеров включают графический процессор, обеспечивающий аппаратное выполнение большинства функций, необходимых при построении изображения. При этом СРU решает лишь самые необходимые задачи (например, пересылает изображение из RАМ в видеопамять), благодаря чему общая производительность РС заметно возрастает.

 

4. Высококачественное программное обеспечение. Для корректной работы видеосистемы особенно важно качество ПО. Если большинство других подсистем РС имеют стандартное ПО, содержащееся в RОМ ВIOS, то для работы каждой видеосистемы (видеоадаптера) требуется специальное ПО, или драйвер. Пользователь РС обычно не задумывается над тем, какие программы управляют работой его жесткого диска или порта ввода/вывода - эти программы автоматически загружаются из RОМ ВIOS при включении РС. Другое дело - видеосистема. Для реализации всех ее возможностей необходимо установить соответствующее программное обеспечение и произвести его настройку.

Принцип действия видеосистемы рс мониторы

ЭЛТ - на основе электронно-лучевой трубки (англ. cathode ray tube, CRT)

Жидкокристаллические дисплеи (Liquid-Crystal Display), или LCD-дисплеи. Их действие основано на эффекте потери жидкими кристаллами своей прозрачности при пропускании через них электрического тока. Применяются преимущественно в портативных компьютерах (notebook).

Преимущества: жидкокристаллические дисплеи не создают вредного для здоровья пользователя излучения, наиболее экономичны в потреблении энергии, обеспечивают хорошее качество изображения.

Недостатки: такие дисплеи достаточно дороги, небольшие (14") размеры экрана; если смотреть на экран сбоку, то почти ничего нельзя разглядеть.

Газо-плазменные дисплеи (plasma displays). Действие основано на свечении газа при пропускании через него электрического тока. Схема такова: имеются два листа, между ними инертный газ; один из листов прозрачный, а на втором расположены электроды, на которые подаётся напряжение. Обычно газо-плазменные индикаторы состоят из нескольких подобных элементарных ячеек, число точек в каждой из которых подобрано наиболее оптимальным образом для отображения одиночных символов. (Выглядит это примерно так же, как часы в метро.) Эти дисплеи применяются в основном в специализированных ЭВМ для отображения строк символов.

Светодиодные матрицы (LED-дисплеи). Обычно применяются во встроенных ЭВМ (используемых в автоматизированных линиях на промышленном производстве, в робототехнике и так далее) для отображения небольших объёмов текстовой информации.

Перспективная разработка — панели на основе светящихся пластмасс (LEP-панели). Чем хороши LEP-элементы? Во-первых, они светятся сами, что снижает энергопотребление. Кусочки пластика, излучающего красный, синий, зелёный свет, наносятся на гибкую пластиковую основу точно так же, как люминофор на поверхность кинескопа, к ним подводятся проводники — экран готов. Во-вторых, такие панели имеют небольшой вес при больших размерах. В-третьих, LEP-элементы надёжны.

Методика E Ink. Представив в 2004 году электронную книгу LIBRIe на экране E Ink, японская компания Sony совершила революцию.

Принцип действия у E-Ink следующий: Пикселы экрана представляют собой крошечные капсулы, заполненные мельчайшими чёрными и белыми частицами.

Микрокапсулы чернил содержат заряженные частицы диоксида титана (чистого белого цвета) и черные частицы с противоположным зарядом. Под действием электрического поля пигмент устанавливается в желаемое положение (выше или ниже) и окрашивает капсулу в белый, черный или промежуточный серый цвет. В зависимости от поданного сигнала частицы нужного цвета перемещаются к поверхности дисплея, формируя картинку.

В современных ридерах с E-Ink дисплеями можно различить целых 16 оттенков серого.

Традиционным и самым распространенным устройством отображения информации является монитор на основе электронно-лучевой трубки. Поэтому описание принципа работы видеосистемы РС начнем с рассмотрения принципа работы ЭЛТ.