Видеотерминальные устройства
Видеотерминальное устройство ПЭВМ состоит из видеомонитора (дисплея) и видеоконтроллера (адаптера). Видеомонитор служит для визуального отображения текстовой и графической информации на экране электронно - лучевой трубки (в стационарных ПЭВМ) или на плоском жидкокристаллическом экране (в портативных ПЭВМ). Видеоконтроллер обеспечивает управление видеомонитором и входит в состав системного блока ПЭВМ (находится на видеокарте, устанавливаемой в разъем материнской платы).
Видеомониторы. Видеомонитор, или просто монитор, выполненный на электронно - лучевой трубке, характеризуется размером экрана, который задается обычно величиной его диагонали в дюймах: от 10 до 21 дюйма (наиболее типичное значение - 14 дюймов).
Важной характеристикой монитора является частота его кадровой развертки. Для большей устойчивости изображения и снижения усталости глаз у качественных мониторов поддерживается частота смены кадров на уровне 60 - 80 Гц.
Мониторы могут работать в двух видеорежимах: текстовом и графическом. Видеомонитором может также обеспечиваться цветное или только монохромное изображение.
В текстовом режиме осуществляется посимвольное изображение данных на экране монитора. Текстовый формат характеризуется числом символов в строке и числом текстовых строк на экране. Стандартным считается формат, в котором может отображаться 25 строк по 80 символов в каждой. Возможны и нестандартные форматы отображения: 25 ? 40, 50 ? 30 и др. С использованием символов псевдографики возможно отображение в текстом режиме простейших рисунков, гистограмм, таблиц и др.
В графическом режиме осуществляется поточечное отображение информации на экране с помощью мозаичных элементов - пикселей (pixel - picture element). За счет этого становится возможным отобразить не только обычную текстовую информацию, но и произвольные изображения и надписи с различными шрифтами и размерами букв.
При работе в графическом режиме особенно важной является разрешающая способность монитора, измеряемая максимальным количеством точек (пикселей) по горизонтали и вертикали экрана.
Стандартное значение разрешающей способности современных мониторов для режима VGA
227
(Video Graphic Array - массив графической информации) составляет 640 х 480 точек, а для режима Super VGA (SVGA) стандартными являются разрешения 640 ? 480, 800 ? 600, 1024 ? 768, 1280 ? 1024 или 1600 ? 1280 точек. Первое число соответствует числу точек по горизонтали, а второе - по вертикали. Чем больше точек на экране, тем четче изображение. Большинство 14 - и 15 - дюймовых мониторов, работающих в графических средах, имеют разрешающую способность, не превышающую 1024 х 768 точек. Разрешение 1600 ? 1280, как правило, применяется только при профессиональной работе в системах автоматизированного проектирования или при изготовлении высококачественных изображений (например, географических карт).
Разрешающая способность и, соответственно, качество изображения существенно зависят от физических размеров элементов изображения (пикселей) или, иначе, от размера зерна монитора, напыляемого на экран монитора. Этот размер измеряется в миллиметрах, образующих ряд: 0,42; 0,39; 0,31; 0,28; 0,27; 0,26; 0,25; 0,22; 0,18. Фактически, приведенные цифры характеризуют не диаметр точек монитора, а расстояние между центрами этих точек.
Мониторы, имеющие достаточно большие размеры зерна люминофора, не могут обеспечить высокую разрешающую способность. Так, например, для экрана с диагональю 14" и шириной 265 мм можно получить разрешающую способность 1024 точки по горизонтали только при размере зерна менее, чем 265/1024 = 0,22 мм; в противном случае точки сливаются и изображение становится нечетким.
На качество изображения также влияет, как уже отмечалось ранее, частота кадровой развертки экрана. Дело в том, что из - за постепенного угасания свечения зерен люминофора изображение на экране нужно регенерировать с определенной частотой. Чем больше зерно, тем оно дольше "разжигается" электронным лучом трубки, но оно и дольше светится. Поэтому в мониторах с большим размером зерна частота регенерации может быть не слишком высокой (порядка 25 - 30 кадров в секунду).
При уменьшении размеров зерна из - за их более быстрого "угасания" регенерацию экрана приходится производить чаще (60 - 100 раз в секунду). Если кадр содержит, например, 1000 строк по 1000 точек в каждой строке, то для его регенерации с частотой 100 раз в секунду потребуется частота кадровой развертки 100 ? 1000 = 105 Гц = 0,1 МГц и частота строчной развертки 100 ? 1000 ? 1000 = 108 Гц = 100 МГц.
В монохромном мониторе на экране распыляется один люминофор, определяющий цвет экрана: белый, зеленый и др. В цветном мониторе на экран последовательно напыляются три различных люминофора, каждый из которых под воздействием электронного луча светится своим цветом. Цветные мониторы получили также название RGB - мониторов, так как в них в качестве основных применяются красный (Red), зеленый (Green) и синий (Blue) цвета. Люминофоры наносятся в виде точек, образующих
228
цветные триады на месте каждого пикселя. В цветных электронно - лучевых трубках используются три электронные пушки, каждая из которых может подсвечивать точку только одного цвета. Глаз воспринимает цвет пикселя в целом, и этот цвет зависит от яркости отдельных компонентов точечной триады. Изменяя в этой композиции яркости отдельных цветов, можно получить для каждого пикселя большое число различных цветовых оттенков.
В современных ПЭВМ используются различные типы видеомониторов, например, CD (Color Display - цветной дисплей), ECD (Enhanced CD - улучшенный цветной дисплей), PGS (Professional Grafics System - профессиональная графическая система) и др.
Видеоконтроллеры. Видеоконтроллеры, или видеоадаптеры, являются внутрисистемными устройствами. Они осуществляют связь монитора с центральными устройствами ЭВМ и непосредственно управляют выводом данных на экран.
В соответствии с общепринятым стандартом существуют следующие видеоадаптеры:
- - Hercules - монохромный графический адаптер;
- - MDA (Monochrome Display Adapter) - монохромный дисплейный адаптер;
- - MGA (Monochrome Graphics Adapter) - монохромный графический адаптер;
- - CGA (Color Graphics Adapter) - цветной графический адаптер;
- - EGA (Enhanced Graphics Adapter) - улучшенный графический адаптер;
- - VGA (Video Graphics Adapter) - видеографический адаптер, иногда называемый видеографической матрицей (Video Graphics Array);
- - SVGA (Super VGA) - улучшенный видеографический адаптер;
- - PGA (Professional GA) - профессиональный графический адаптер.
Основными характеристиками видеоадаптера являются следующие; режим работы (текстовый и графический); воспроизведение цветов (монохромный и цветной); число цветов или число полутонов (в монохромном); разрешающая способность (число адресуемых на экране монитора пикселей по горизонтали и вертикали); емкость и число страниц в буферной памяти (число страниц - это число запоминаемых текстовых экранов, любой из которых путем прямой адресации может быть выведен на монитор для отображения); размер матрицы символа (количество пикселей в строке и столбце матрицы, формирующей символ на экране монитора); разрядность шины данных, определяющая скорость обмена данными с системной шиной и др.
Основой любого видеоадаптера является буферная видеопамять, емкость которой соответствует количеству хранимых в ней пикселей и их атрибутов. Атрибутивный признак представляется (моделируется) n - разрядной двоичной комбинацией, которая определяет максимально возможное число полутонов или цветовых оттенков, которыми может быть
229
отображен на экране каждый пиксель. Если атрибут одноразрядный, то монитор может работать только в монохромном режиме (пиксель может быть либо ярким, либо темным). При n = 4, 8, 16 и т.д. моделируется, соответственно, 16, 256, 65536 и т.д. цветовых оттенков. Необходимая емкость видеопамяти определяется путем умножения числа байтов атрибута на максимальное количество пикселей экрана. Например, при разрешающей способности экрана 800 х 600 пикселей и 8 - разрядном (однобайтовом) атрибуте каждого требуется 800 ? 600 ? 1 байт = : 480 Кбайт видеопамяти.
В таблице 11.1 приведены основные характеристики видеоадаптеров, применяемых в IBM PC.
Таблица 11.1
Основные характеристики видеоадаптеров для IBM PC
| Параметры | MGA | CGA | EGA | VGA | SVGA |
| Разрешающая способность, пикселей по горизонтали х по вертикали | 720 ? 350 | 640 ? 200 320 ? 200 | 640 ? 350 720 ? 350 | 720 ? 350 640 ? 480 | 800 ? 600 1024 ? 768 |
| Число строк х столбцов (в текстовом режиме) | 25 ? 80 | 25 ? 80 | 25 ? 80 | 25 ? 80 (50 ? 80) | 25 ? 80 (50 ? 80) |
| Число цветов | 2 16 | 16 | 16 256 | 16 256 | |
| Размер матрицы символов, пикселей по горизонтали х по вертикали | 14 ? 9 | 8 ? 8 | 8? 8 14 ? 8 | 8 ? 8 14 ? 8 | 8 ? 8 14 ? 8 |
| Емкость видеобуфера, Кбайт | 64 | 128 | 128/512 | 256/51 2 | 512/1024 |
| Число страниц в буфере (в текстовом режиме) | 1 | 4 | 4 - 8 | 8 | 8 |
| Частота кадров, Гц | 50 | 60 | 60 | 60 | 60 |
227 :: 228 :: 229 :: 230 :: Содержание
