Ћекции.ќрг


ѕоиск:




 атегории:

јстрономи€
Ѕиологи€
√еографи€
ƒругие €зыки
»нтернет
»нформатика
»стори€
 ультура
Ћитература
Ћогика
ћатематика
ћедицина
ћеханика
ќхрана труда
ѕедагогика
ѕолитика
ѕраво
ѕсихологи€
–елиги€
–иторика
—оциологи€
—порт
—троительство
“ехнологи€
“ранспорт
‘изика
‘илософи€
‘инансы
’ими€
Ёкологи€
Ёкономика
Ёлектроника

 

 

 

 


ѕериферийные устройства Ё¬ћ




ѕериферийные устройства персонального компьютера подключаютс€ к его интерфейсам и предназначены дл€ выполнени€ вспомогательных операций. Ѕлагодар€ им компьютерна€ система приобретает гибкость и универсальность.

ѕо назначению периферийные устройства можно подразделить на:

- устройства ввода данных;

- устройства вывода данных;

- устройства хранени€ данных;

- устройства обмена данными.

  устройствам ввода информации относ€тс€ клавиатура, сканеры, графические планшеты (дигитайзеры), устройства управлени€ курсором, устройства ввода акустических сигналов, цифровые фото- и видеокамеры, TV-устройства ввода.

 

 лавиатура

 лавиатура Ц это одно из основных устройств ввода в Ё¬ћ, позвол€ющее вводить различные виды информации. ¬ид вводимой информации определ€етс€ программой, интерпретирующей нажатые или отпущенные клавиши. — помощью клавиатуры можно вводить любые символы: от букв и цифр до иероглифов и знаков музыкальной нотации.

 лавиатура позвол€ет управл€ть курсором на экране диспле€ Ц устанавливать его в нужную точку экрана, перемещать по экрану, Ђпрокручиватьї экран в режиме скроллинга, отправл€ть содержимое экрана на принтер, производить выбор при наличии альтернативных вариантов и т.д.

¬ последнее врем€ наблюдаютс€ тенденции отказа от клавиатуры в пользу альтернативных устройств: мыши, речевого ввода, сканеров. Ќо полностью эти устройства клавиатуру не замен€ют.

—тандартна€ клавиатура IBM PC имеет несколько групп клавиш:

  1. јлфавитно-цифровые и знаковые клавиши (с латинскими и русскими буквами, цифрами, знаками пунктуации, математическими знаками).
  2. —пециальные клавиши: Esc, Tab, Enter, BackSpace.
  3. ‘ункциональные клавиши: (F1, F2 и т.д.).
  4. —лужебные клавиши дл€ управлени€ перемещением курсора (стрелки: Up, Down, Left, Right, клавиши Home, End, PgUp, PgDn и клавиша 5, иногда обозначаема€ значком Ђ[]їв центре дополнительной цифровой клавиатуры).
  5. —лужебные клавиши дл€ управлени€ редактированием: Ins, Del.
  6. —лужебные клавиши дл€ смены регистров и модификации кодов других клавиш: Alt, Ctrl, Shift.
  7. —лужебные клавиши дл€ фиксации регистров: CapsLock, Scroll-Lock, NumLock.
  8. –азные вспомогательные клавиши: PrtSc, Break, Grey +, Grey -.

≈сли клавиша первой группы оказываетс€ нажатой дольше, чем 0,5 сек., начинает генерироватьс€ последовательность ее основных кодов с частотой около 10 раз в сек., что имитирует серию очень быстрых нажатий этой клавиши.

ќбщее число клавиш в основной модификации клавиатуры (в IBM PC XT) Ц 83, в расширенной клавиатуре Ц 101 и более.  оличество различных сигналов от клавиатуры значительно превышает это число:

  1. при нажатии и отпускании клавиши в Ё¬ћ передаютс€ разные кодовые комбинации: при нажатии Ц пор€дковый номер нажатой клавиши на клавиатуре (ее скен-код), а при освобождении Ц скен-код, например, увеличенный на 80h;
  2. заглавные и строчные буквы первой группы клавиш (алфавитно-цифровых и знаковых) набираютс€ на разных регистрах. ќперативное переключение регистров производитс€ клавишей Shift. ≈сли при нажатой (и удерживаемой в нажатом состо€нии) клавише Shift Ђкликнутьї любую алфавитную клавишу, то Ё¬ћ расценит передаваемый код, как код заглавной буквы, соответствующий нажатой клавише;
  3. после однократного нажати€ клавиши CapsLock (зажигаетс€ лампочка на клавиатуре) измен€етс€ пор€док работы клавиши Shift: без нажати€ на нее будут набиратьс€ заглавные буквы, а при нажатии (совместном) Ц строчные. ѕосле повторного нажати€ на CapsLock пор€док работы клавиши Shift восстанавливаетс€, а лампочка гаснет. “акой режим (переключательный) работы клавиши называетс€ триггерным режимом;
  4. клавиши Alt и Ctrl так же вли€ют на расшифровку передаваемых в Ё¬ћ сигналов: при одновременном нажатии с ними любой другой клавиши, в Ё¬ћ передаетс€ не scancode, а расширенный код (2 байта). »ногда таким же образом используетс€ клавиша Esc;
  5. клавиша NumLock €вл€етс€ триггерным переключателем дополнительной цифровой клавиатуры: при негор€щей лампочке она работает как клавиатура дл€ управлени€ курсором при зажженной Ц как цифрова€;
  6. дл€ переключени€ регистров (или даже групп регистров) иногда используютс€ другие комбинации клавиш: например, программы Ц русификаторы клавиатуры переключают –”—-Ћј“ с помощью правой клавиши Shift или при одновременном нажатии двух клавиш Shift (правой и левой) и т.д. Ёти комбинации клавиш обладают триггерным эффектом.

—игналы, поступающие от клавиатуры, проход€т трехуровневую обработку: на физическом, логическом и функциональном уровн€х.

‘изический уровень имеет дело с сигналами, поступающими в вычислительную машину при нажатии и отпускании клавиш.

Ќа логическом уровне, реализуемом BIOS, скен-код транслируетс€ в специальный 2-байтовый код. ћладший байт дл€ клавиш группы 1 содержит ASCII-код или Unicode (дл€ операционных систем Windows), соответствующий изображенному на клавише знаку. Ётот байт называют Ђглавнымї. —тарший байт (Ђвспомогательныйї) содержит исходный скен-код нажатой клавиши.

Ќа функциональном уровне отдельным клавишам программным путем приписываютс€ определенные функции. “акое Ђпрограммированиеї клавиш осуществл€етс€ с помощью драйвера Ц программы, обслуживающей клавиатуру в операционной системе.

Ќа IBM PC, начина€ с AT, есть возможность управл€ть некоторыми функци€ми клавиатуры, например, измен€ть врем€ ожидани€ автоповтора, частоту автоповтора, зажигать и гасить светодиоды на панели управлени€ клавиатуры.

”стройство клавиатуры не €вл€етс€ простым: в клавиатуре используетс€ свой микропроцессор, работающий по прошитой в ѕ«” программе.  онтроллер клавиатуры посто€нно опрашивает клавиши, определ€ет, какие из них нажаты, проводит контроль на Ђдребезгї, и выдает код нажатой или отпущенной клавиши в системный блок Ё¬ћ.

 онструктивно клавиатуры могут быть реализованы по-разному. ≈сть плоские клавиатуры, на которых руки быстро устают при длительной работе. ≈сть эргономические клавиатуры, при работе с которыми меньше напр€жены мышцы кистей рук. Ёто снижает утомл€емость при длительной работе на клавиатуре.

‘ирма IBM зарегистрировала патент на клавиатуру, чувствительную к силе нажати€ клавиши.

¬ыпускаемые разными производител€ми клавиатуры различаютс€ также по рассто€нию между клавишами, числу специальных клавиш, способу переключени€ на цифровой регистр дл€ быстрого ввода числовых данных, углу наклона, форме и текстуре поверхности клавиш, усилию нажима и величине хода клавиш, расположению часто используемых клавиш, способу соединени€ с Ё¬ћ (инфракрасна€ св€зь, радиоклавиатура) и др.

Ќа клавиатуре невозможно отобразить все допустимые дл€ ввода символы. Ћюбой из символов Unicode (а в DOS Ц не поместившиес€ на клавиатуре символы, например, псевдографики) можно ввести в Ё¬ћ с помощью Alt-ввода, при котором на цифровой части клавиатуры при нажатой клавише Alt набираетс€ дес€тичный код требуемого символа, и после отпускани€ клавиши Alt вместо набранных цифр в кольцевой буфер клавиатуры помещаетс€ шестнадцатиричный код требуемого символа (ASCII или Unicode).

 

—канеры

ѕланшетные сканеры предназначены дл€ ввода графической информации с прозрачного или непрозрачного листового материала. ѕринцип действи€ этих устройств состоит в том, что луч света, отраженный от поверхности материала (или прошедший сквозь прозрачный материал), фиксируетс€ специальными элементами, называемыми приборами с зар€довой св€зью (ѕ«—). ќбычно элементы ѕ«— конструктивно оформл€ют в виде линейки, располагаемой по ширине исходного материала. ѕеремещение линейки относительно листа бумаги выполн€етс€ механическим прот€гиванием линейки при неподвижной установке листа или прот€гиванием листа при неподвижной установке линейки.

ќсновными потребительскими параметрами планшетных сканеров €вл€ютс€:

- разрешающа€ способность;

- производительность;

- динамический диапазон;

- максимальный размер сканируемого материала.

–азрешающа€ способность планшетного сканера зависит от плотности размещени€ приборов ѕ«— на линейке, а также от точности механического позиционировани€ линейки при сканировании. “ипичный показатель дл€ офисного применени€: 600-1200 dpi (dpi Ч dots per inch Ч количество точек на дюйм). ƒл€ профессионального применени€ характерны показатели 1200-3000 dpi.

ѕроизводительность сканера определ€етс€ продолжительностью сканировани€ листа бумаги стандартного формата и зависит как от совершенства механической части устройства, так и от типа интерфейса, использованного дл€ сопр€жени€ с компьютером.

ƒинамический диапазон определ€етс€ логарифмом отношени€ €ркости наиболее светлых участков изображени€ к €ркости наиболее темных участков. “иповой показатель дл€ сканеров офисного применени€ составл€ет 1,8-2,0, а дл€ сканеров профессионального применени€ Ч от 2,5 (дл€ непрозрачных материалов) до 3,5 (дл€ прозрачных материалов).

ѕринцип действи€ ручных сканеров в основном соответствует планшетным. –азница заключаетс€ в том, что прот€гивание линейки ѕ«— в данном случае выполн€етс€ вручную. –авномерность и точность сканировани€ при этом обеспечиваютс€ неудовлетворительно, и разрешающа€ способность ручного сканера составл€ет 150-300 dpi.

Ѕарабанные сканеры. ¬ сканерах этого типа исходный материал закрепл€етс€ на цилиндрической поверхности барабана, вращающегос€ с высокой скоростью. ”стройства этого типа обеспечивают наивысшее разрешение (2400-5000 dpi) благодар€ применению не ѕ«—, а фотоэлектронных умножителей. »х используют дл€ сканировани€ исходных изображений, имеющих высокое качество, но недостаточные линейные размеры (фотонегативов, слайдов и т. п.)

—канеры форм предназначены дл€ ввода данных со стандартных форм, заполненных механически или Ђот рукиї. Ќеобходимость в этом возникает при проведении переписей населени€, обработке результатов выборов и анализе анкетных данных. ќт сканеров форм не требуетс€ высокой точности сканировани€, но быстродействие играет повышенную роль и €вл€етс€ основным потребительским параметром.

Ўтрих-сканеры. Ёта разновидность ручных сканеров предназначена дл€ ввода данных, закодированных в виде штрих-кода. “акие устройства имеют применение в розничной торговой сети.

 

√рафические планшеты (дигитайзеры)

Ёти устройства предназначены дл€ ввода художественной графической информации. —уществует несколько различных принципов действи€ графических планшетов, но в основе всех их лежит фиксаци€ перемещени€ специального пера относительно планшета. “акие устройства удобны дл€ художников и иллюстраторов, поскольку позвол€ют им создавать экранные изображени€ привычными приемами, наработанными дл€ традиционных инструментов (карандаш, перо, кисть).

 

”стройства управлени€ курсором

включают в себ€ световое перо, мышь, джойстик, кот, и др. ќни используютс€ дл€ перемещени€ курсора по экрану и дл€ отметки позиции, в которой находитс€ курсор.

—ветовое перо Ц это стержень, в торце которого находитс€ приемник светового излучени€ (например, фотодиод), который фиксирует €ркость точки, наход€щейс€ напротив него на экране. Ќа стержне есть кнопка, нажатие которой €вл€етс€ сигналом дл€ считывани€ €ркости точки экрана, к которой прижато перо. Ќажатие на кнопку происходит значительно медленнее, чем движение луча по экрану: он успевает Ђзасветитьї считываемую точку. ¬спышка на экране фиксируетс€ фотодиодом и через кабель поступает в Ё¬ћ, котора€ сопоставл€ет момент возникновени€ вспышки с текущими координатами электронного луча.

—ветовое перо можно провести по экрану Ц тогда будет отмечена сери€ точек экрана, по которым перемещалось перо. “акое использование светового пера позвол€ет снимать информацию с экрана, а затем программным путем дать трактовку полученных сигналов. — его помощью можно так же указать на какую-то область экрана, например, при выборе пункта меню, выведенного на экран, можно рисовать на экране, стирать линии или зоны экрана.

ћышь по функци€м аналогична световому перу.  онструктивно она выполнена в виде коробочки, св€занной кабелем с Ё¬ћ. ¬ дискретной (цифровые) мыши используютс€ цифровые барабаны с отверсти€ми по образующей. ¬нутри барабана расположена лампочка, снаружи Ц приемник света (фотодиод). ѕри перемещении мыши барабан вращаетс€, а фотодиод фиксирует количество световых вспышек, по которым и определ€етс€ степень перемещени€ мыши.

ƒжойстик работает по принципу мыши.  онструктивно он представл€ет собой неподвижную коробочку, св€занную кабелем с Ё¬ћ, из которой выступает ручка с одной или несколькими кнопками. ѕеремещение ручки относительно коробочки приводит к изменению углов поворота потенциометров. “ак же, как и мыши, джойстики бывают аналоговые и дискретные. ‘ункциональные возможности у них те же, что и у светового пера.

 от отличаетс€ от мыши тем, что у него не коробочка, а коврик св€зан с Ё¬ћ кабелем. Ќа коврик нанесена сетка из горизонтальных и вертикальных проводников. ¬ корпусе кота есть металлический контакт, замыкающий вертикальные и горизонтальные линии, чем и определ€етс€ положение курсора на экране. ¬ отличие от мыши, кот нельз€ перенести в другую часть коврика, не изменив положени€ курсора на экране, так как положение курсора жестко св€зано с размещением корпуса кота на коврике.

 

”стройства ввода акустических сигналов

дел€тс€ на устройства ввода музыкальных произведений, звуковых эффектов и речи. ƒл€ ввода акустических сигналов любого типа необходимо, чтобы Ё¬ћ была оснащена звуковой картой. ƒл€ ввода звуковых эффектов и речи используютс€ микрофон или магнитофон. ћузыкальные произведени€ могут вводитьс€ с магнитофона, через специальный интерфейс с MIDI-устройств или с клавиатуры Ё¬ћ. «вуковые эффекты могут создаватьс€ программным путем.

 

÷ифровые фотокамеры

÷ифрова€ фотокамера Ц это обычный фотоаппарат, в котором вместо фотопленки используетс€ электронное устройство.  ак и фотоаппараты, цифровые фотокамеры имеют объектив, затвор и диафрагму, используемые дл€ регулировки количества света, попадающего на светочувствительный материал.

ќтличительной особенностью цифровых фотокамер €вл€етс€ наличие CCD-матрицы, выполн€ющей функцию фотопленки. CCD-матрица преобразует падающий на нее свет в аналоговый электрический сигнал. ¬строенный аналого-цифровой преобразователь (ј÷ѕ) конвертирует его в цифровую форму. ќцифрованное изображение сохран€етс€ в запоминающем устройстве фотокамеры (в пам€ти).

ѕам€ть цифровых фотокамер может быть встроенной или выполненной на сменных элементах.

 ачество электронных фотографий напр€мую зависит от количества элементов (пикселов) CCD-матрицы. „ем больше элементов, тем выше разрешение матрицы и тем точнее цветопередача получаемого изображени€.

 аждый снимок образует файл. ¬ пам€ть цифровой фотокамеры фотоснимок записываетс€ в сжатом виде. ¬ цифровых фотокамерах дл€ компрессии используетс€ формат JPEG. ѕрактически люба€ камера позвол€ет проводить съемку в нескольких режимах сжати€ (mode). ѕри наименьшей степени сжати€ размер файлов получаетс€ достаточно большим, зато записываемое в пам€ть изображение Ц качественнее. ѕри максимальной степени сжати€ размер файлов сокращаетс€, но ухудшаетс€ качество изображений.

ѕолученные фотоснимки перекачиваютс€ на жесткий диск компьютера. ƒл€ облегчени€ работы с изображением к фотокамерам, как правило, прилагаетс€ специальное программное обеспечение.

 

“елевизионные (TV) устройства ввода

–азличаютс€ способами записи и воспроизведени€. ѕодключаютс€ они к Ё¬ћ через дигитайзер, TV-тюнер. »спользование таких устройств требует высокой производительности Ё¬ћ. ѕри недостаточной производительности изображение движетс€ неравномерно, скачками. „тобы снизить требовани€ к производительности, изображение уменьшают в размерах (вплоть до 1/8 экрана), сокращают количество цветов в изображении, снижают разрешающую способность. “акие видеоизображени€ часто используютс€ в баннерах »нтернет. —окращение объема изображени€ (а значит Ц и требований к производительности аппаратуры) достигаетс€ также кодированием со сжатием. ѕри этом облегчаетс€ хранение видеопродукции и усложн€етс€ воспроизведение, так как дл€ воспроизведени€ необходимо восстанавливать сжатое изображение. ¬осстановление может выполн€тьс€ либо программным путем (с использованием микропроцессора Ё¬ћ), либо в специальном ускорителе (акселераторе) видео- или TV-карты.

ƒл€ систем ввода TV-информации существует еще одна проблема Ц перекодировка информации, так как TV-сигнал несет информацию об изображении, звуке и синхронизирующих импульсах (определ€ющих начало кадра и начало строки). ј в Ё¬ћ эти сигналы должны быть разделены, оцифрованы и представлены в формате RGB. “акое перекодирование информации предусматриваетс€ в TV устройствах ввода.

 

”стройства вывода информации включают принтеры, плоттеры, видеосистемы.

 

ѕринтеры

ѕринтеры Ц это внешние устройства Ё¬ћ, предназначенные дл€ вывода информации на твердый носитель в символьном или графическом виде.

ѕо принципу действи€ различают матричные, лазерные, светодиодные и струйные принтеры.

ћатричные принтеры. Ёто простейшие печатающие устройства. ƒанные вывод€тс€ на бумагу в виде оттиска, образующегос€ при ударе цилиндрических стержней (Ђиголокї) через крас€щую ленту.  ачество печати матричных принтеров напр€мую зависит от количества иголок в печатающей головке. Ќаибольшее распространение имеют 9-шолъчатые и 24-игольчатые матричные принтеры. ѕоследние позвол€ют получать оттиски документов, не уступающие по качеству документам, исполненным на пишущей машинке.

ѕроизводительность работы матричных принтеров оценивают по количеству печатаемых знаков в секунду (cps Ч characters per second). ќбычными режимами работы матричных принтеров €вл€ютс€: draft Ч режим черновой печати, normal Ч режим обычной печати и режим NLQ (Near Letter Quality), который обеспечивает качество печати, близкое к качеству пишущей машинки.

Ћазерные принтеры. Ћазерные принтеры обеспечивают высокое качество печати, не уступающее, а во многих случа€х и превосход€щее полиграфическое. ќни отличаютс€ также высокой скоростью печати, котора€ измер€етс€ в страницах в минуту (ррт Чpage per minute).  ак и в матричных принтерах, итоговое изображение формируетс€ из отдельных точек.

ѕринцип действи€ лазерных принтеров следующий:

- в соответствии с поступающими данными лазерна€ головка испускает световые импульсы, которые отражаютс€ от зеркала и попадают на поверхность светочувствительного барабана;

- горизонтальна€ развертка изображени€ выполн€етс€ вращением зеркала;

- участки поверхности светочувствительного барабана, получившие световой импульс, приобретают статический зар€д;

- в барабан при вращении проходит через контейнер, наполненный крас€щим составом (тонером), и тонер закрепл€етс€ на участках, имеющих статический зар€д;

- при дальнейшем вращении барабана происходит контакт его поверхности с бумажным листом, в результате чего происходит перенос тонера на бумагу;

- лист бумаги с нанесенным на него тонером прот€гиваетс€ через нагревательный элемент, в результате чего частицы тонера спекаютс€ и закрепл€ютс€ на бумаге.

  основным параметрам лазерных принтеров относ€тс€:

- разрешающа€ способность, dpi (dotsper inch Ч точек на дюйм);

- производительность (страниц в минуту);

- формат используемой бумаги;

- объем собственной оперативной пам€ти.

ѕри выборе лазерного принтера необходимо также учитывать параметр стоимости оттиска, то есть стоимость расходных материалов дл€ получени€ одного печатного листа стандартного формата ј4.   расходным материалам относитс€ тонер и барабан, который после печати определенного количества оттисков утрачивает свои свойства.

ќсновное преимущество лазерных принтеров заключаетс€ в возможности получени€ высококачественных отпечатков. ћодели среднего класса обеспечивают разрешение печати до 600 dpi, а профессиональные модели Ч до 1200 dpi.

—ветодиодные принтеры. ѕринцип действи€ светодиодных принтеров похож на принцип действи€ лазерных принтеров. –азница заключаетс€ в том, что источником света €вл€етс€ не лазерна€ головка, а линейка светодиодов. ѕоскольку эта линейка расположена по всей ширине печатаемой страницы, отпадает необходимость в механизме формировани€ горизонтальной развертки и вс€ конструкци€ получаетс€ проще, надежнее и дешевле. “ипична€ величина разрешени€ печати дл€ светодиодных принтеров составл€ет пор€дка 600 dpi.

—труйные принтеры. ¬ струйных печатающих устройствах изображение на бумаге формируетс€ из п€тен, образующихс€ при попадании капель красител€ на бумагу. ¬ыброс микрокапель красител€ происходит под давлением, которое развиваетс€ в печатающей головке за счет парообразовани€. ¬ некоторых модел€х капл€ выбрасываетс€ щелчком в результате пьезоэлектрического эффекта Ч этот метод позвол€ет обеспечить более стабильную форму капли, близкую к сферической.

 ачество печати изображени€ во многом зависит от формы капли и ее размера, а также от характера впитывани€ жидкого красител€ поверхностью бумаги. ¬ этих услови€х особую роль играют в€зкостные свойства красител€ и свойства бумаги.

  положительным свойствам струйных печатающих устройств следует отнести относительно небольшое количество движущихс€ механических частей и, соответственно, простоту и надежность механической части устройства и его относительно низкую стоимость. ќсновным недостатком, по сравнению с лазерными принтерами, €вл€етс€ нестабильность получаемого разрешени€, что ограничивает возможность их применени€ в черно-белой полутоновой печати.

¬ то же врем€, сегодн€ струйные принтеры нашли очень широкое применение в цветной печати. Ѕлагодар€ простоте конструкции они намного превосход€т цветные лазерные принтеры по показателю качество/цена. ѕри разрешении выше 600 dpi они позвол€ют получать цветные оттиски, превосход€щие по качеству цветные отпечатки, получаемые фотохимическими методами.

 

ѕлоттеры

предназначены дл€ вывода графической информации на твердый носитель (бумагу). ѕланшетный плоттер имеет линейку, по которой может перемещатьс€ печатающий механизм. ѕеремещение линейки сдвигает печатающий механизм по вертикали, а перемещение механизма по линейке сдвигает его по горизонтали. Ѕлагодар€ этому, можно установить печатающий механизм в любую точку планшета. Ќа планшете крепитс€ лист бумаги. ѕлоттер может воспроизводить на бумаге очень сложные штриховые изображени€, но работает очень медленно. ƒл€ управлени€ плоттером разработаны специальные алгоритмические €зыки.

ѕлоттеры нашли применение в строительном и машиностроительном черчении, в картографии, в метеорологии. ƒл€ работы с ними существуют специальные пакеты прикладных программ.

 

—истемы визуального отображени€ информации (видеосистемы)

¬идеосистемы предназначены дл€ оперативного отображени€ информации, доведени€ ее до сведени€ оператора Ё¬ћ. ќбычно они состо€т из двух частей: монитора и адаптера. ћонитор служит дл€ визуализации изображени€, адаптер Ц дл€ св€зи монитора с микропроцессорным комплектом.

 лассификацию мониторов можно провести по используемым физическим эффектам, по принципу формировани€ изображени€ на экране, по способу управлени€, по длительности хранени€ информации на экране, по цветности.

ѕо принципу формировани€ изображени€ мониторы дел€тс€ на плазменные, электролюминесцентные, жидкокристаллические, дисплеи с эмиссией полем, и электроннолучевые.

ѕлазменные, электролюминесцентные, жидкокристаллические мониторы и дисплеи с эмиссией полем относ€тс€ к диспле€м с плоским экраном. ƒл€ них характерно то, что экран имеет малые физические размеры и не мерцает. ћониторы этого вида имеют малый вес и незначительное потребление энергии, большую механическую прочность и длительный срок службы.

ѕлазменные, электролюминесцентные мониторы и дисплеи с эмиссией полем €вл€ютс€ активными, излучающими свет. ƒл€ работы с ними не нужен посторонний источник света.

∆идкокристаллические Ц пассивные мониторы. ќни работают только при наличии постороннего источника света: отраженного или проход€щего. ∆идкокристаллические мониторы используют способность жидких кристаллов измен€ть свою оптическую плотность или отражающую способность под воздействием электрических сигналов.

¬ плазменной панели элемент изображени€ образуетс€ в результате газового разр€да, который сопровождаетс€ излучением света.  онструктивно панель состоит из трех стекл€нных пластин, на двух из которых нанесены тонкие прозрачные проводники. Ќа одной пластине проводники расположены горизонтально, на другой Ц вертикально. ћежду ними находитс€ треть€ стекл€нна€ пластина, в которой в местах пересечени€ проводников имеютс€ сквозные отверсти€. Ёти отверсти€ при сборке панели заполн€ютс€ инертным газом. ¬ертикально и горизонтально расположенные проводники образуют координатную сетку; на пересечении проводников наход€тс€ элементы изображени€ Цпикселы. ѕри разрешающей способности 512×512 пиксел така€ панель имеет размеры не более 200×200 мм и толщину 6-8 мм. ¬ насто€щее врем€ созданы цветные плазменные панели с разрешающей способностью экрана более 1024×1024 пиксел.

Ёлектролюминесцентные мониторы работают на принципе люминесценции вещества при воздействии на него электрического пол€. Ћюминесцентное вещество распыл€етс€ на внутренней поверхности одной из пластин с координатной сеткой. Ќапр€жение на координатные шины подаетс€ такое, чтобы на пересечении координатных шин создавалось электрическое поле, достаточное дл€ возбуждени€ люминофора.

ƒисплеи с эмиссией полем (Field Emission Display, FED) Ц это плоские дисплеи, по принципу работы подобные обычным электронно-лучева€ трубка (ЁЋ“). Ёлектроны в них излучаютс€ из холодных катодов, имеющих форму очень острых микроигл, количество которых на каждый пиксел может составл€ть до нескольких тыс€ч. Ётот вид мониторов характеризуетс€ хорошим воспроизведением цветов, так как используетс€ такой же люминофор, как в электронно-лучевых трубках, и высокой скоростью работы (как и в ЁЋ“).

Ќе так давно наибольшее распространение имели мониторы на электронно-лучевых трубках. Ёлектронна€ лучева€ трубка представл€ет собой электровакуумный прибор в виде стекл€нной колбы, дно которой €вл€етс€ экраном.

ѕо длительности хранени€ информации на экране мониторы дел€тс€ на регенерируемые и запоминающие.

¬ регенерируемых мониторах изображение после однократной прорисовки держитс€ на экране недолго (доли секунды), постепенно угаса€. ”гасание изображени€ иногда заметно на глаз Ц нижние строки могут быть €рче верхних, например. ƒл€ поддержани€ посто€нной €ркости, изображение приходитс€ повторно прорисовывать (регенерировать). ј чтобы €ркость в различных част€х экрана не очень отличалась, и дл€ снижени€ полосы пропускани€ примен€ют чересстрочную развертку: при каждой регенерации сначала рисуютс€ нечетные строки, а затем Ц четные.

–егенерируемые мониторы незаменимы при визуализации быстропротекающих динамических процессов.

¬ запоминающих мониторах после однократной прорисовки изображение держитс€ на экране в течение нескольких часов. ƒл€ его стирани€ приходитс€ подавать на экран специальное стирающее напр€жение.

«апоминающие мониторы эффективны там, где выведенное изображение нуждаетс€ в длительной обработке, например, подвергаетс€ редактированию или должно быть восприн€то (изучено) оператором.

ѕо способу управлени€ €ркостью луча мониторы дел€тс€ на цифровые и аналоговые. ¬ цифровых мониторах дл€ управлени€ €ркостью на сетку подаютс€ дискретные сигналы, которые в зависимости от настройки могут полностью запирать трубку или полностью отпирать ее; снижать €ркость до 1/2 или обеспечивать полную €ркость, и т.д.

¬ аналоговых мониторах на сетку подаетс€ непрерывный (аналоговый) сигнал, который может плавно измен€ть €ркость от полного запирани€ до полного отпирани€.

ѕо цветности изображени€ мониторы дел€тс€ на монохромные и цветные. ¬ цветных мониторах в качестве основных цветов примен€ютс€ красный (Red), зеленый (Green) и синий (Blue), в св€зи с чем они получили название RGB-мониторы.

—в€зь Ё¬ћ с монитором осуществл€етс€ с помощью адаптера Ц устройства, которое должно обеспечивать совместимость различных мониторов с микропроцессорным комплектом Ё¬ћ. ¬ начальный период существовани€ персональных компьютеров адаптеры старались стандартизировать, чтобы в полной мере обеспечить совместимость различных по конструкции мониторов с Ё¬ћ. Ѕыло разработано п€ть стандартов:

- MDA Ц монохромный дисплейный адаптер;

- CGA Ц цветной графический адаптер;

- MGA Ц монохромный графический адаптер;

- EGA Ц улучшенный графический адаптер;

- VGA Ц видеографическа€ матрица.

¬идеографический матричный адаптер VGA, разработанный в 1988 г. позвол€л реализовать 640×480 точек в графическом режиме при 64-256 (зависит от объема видеопам€ти) одновременно отображаемых цветов из 262144 возможных. ¬ текстовом режиме адаптер VGA позвол€л отображать на экране 80×25 или 80×50 символов.  оличество цветов, отображаемых в этом режиме, ограничено 16 цветами из 256 возможных. ќграничение на количество воспроизводимых цветов накладывает архитектура адаптера, стремление сделать его совместимым с адаптером EGA.

¬ последнее врем€ наибольшее распространение получили адаптеры SVGA. Ётот адаптер не стандартизован, вследствие чего кажда€ фирма, выпускающа€ мониторы, об€зательно снабжает их драйверами, позвол€ющими работать с различными адаптерами.

Ўирокое распространение режима Plag&Play привело к тому, что в состав операционных систем фирмы Microsoft включено огромное количество посто€нно обновл€емых фирмой драйверов.

»сторически сложилось, что дисплеи могут работать в одном из двух режимов: символьном или графическом.

¬ символьном режиме на экран может выводитьс€ ограниченный состав символов, имеющих четко определенный графический образ: буквы, цифры, знаки пунктуации, математические знаки и знаки псевдографики. —остав этих символов определен системой кодировани€, примен€емой в данной Ё¬ћ. ¬ Robotron 1715 состав символов определ€етс€ кодом  ќ»-7; в ≈— Ё¬ћ Ц кодом DKOI, в IBM PC Ц кодом ASCII, который в последнее врем€ теснитс€ кодом UNICOD.

ƒл€ вывода символа на экран диспле€ сначала определ€етс€ позици€, в которой должен по€витьс€ символ (номер символа в строке и пор€дковый номер строки), а затем по коду символа определ€етс€ его форма, котора€ и высвечиваетс€ на экране. ѕредельное количество символов, одновременно размещаемых на экране, называетс€ информационной емкостью экрана. ¬ символьном режиме на экране монитора IBM PC может быть высвечено 40, 80 или 132 (VESA BIOS EXTENTION) символа в строке. ¬сего на экране помещаетс€ 25, 50 или 60 строк. ‘орма выводимого символа определ€етс€ знакогенератором диспле€, в котором хран€тс€ коды формы всех символов ASCII или UNICODE.

¬ графическом режиме изображение на экране формируетс€ из отдельных точек (пиксел), имеющих свои адреса (номер пиксела в строке × номер пиксельной строки). ¬ простейшем случае каждому пикселу экрана соответствует один пиксел видеопам€ти, который и определ€ет, светлым или темным должна быть соответствующа€ точка на экране. ≈сли кроме этого необходимо указывать цвет пиксела, то количество битов видеопам€ти, характеризующих каждый пиксел, приходитс€ увеличивать. ѕоэтому дл€ графического режима требуетс€ больша€ пам€ть, чем дл€ символьного при той же разрешающей способности экрана.

ќснову адаптера любого типа составл€ет видеопам€ть: обычна€ динамическа€ (DRAM), в которой дл€ доступа к биту надо задать адрес строки и столбца; FPM DRAM (Fast Page Mode DRAM) в которой адрес строки задаетс€ один раз дл€ нескольких доступов к близким элементам пам€ти; EDO DRAM (Extended Data Out DRAM) в которой модифицированы схемы тактировани€, за счет чего новое обращение к пам€ти может начатьс€ до завершени€ предыдущего; BEDO DRAM (Burst Extended Data Out DRAM) в которой EDO-пам€ть скомбинирована с конвейерной технологией и специальными триггерами с защелкой, что позвол€ет заметно сократить врем€ доступа; RDRAM (RAMBus DRAM), в которой дл€ доступа к данным вместо обычных 32 или 64-битных шин используетс€ 8-битный скоростной интеллектуальный канал; специальна€ двухпортова€ (VRAM), допускающа€ одновременное обращение как со стороны системной магистрали, так и со стороны монитора.

Ќачина€ с адаптера EGA, видеопам€ть имеет плоскостную структуру: вс€ пам€ть делитс€ на битовые плоскости. ¬ каждой битовой плоскости одному пикселу выдел€етс€ один бит. ƒлина битовой плоскости определ€ет разрешающую способность экрана.  оличество битовых плоскостей (в каждой из которых выделено по одному биту дл€ соответствующего пиксела) определ€ет, сколько бит отводитс€ дл€ хранени€ атрибутивного признака пиксела.

≈сли видеопам€ть имеет одну битовую плоскость, то такой дисплей может работать только в монохромном режиме (пиксел может быть либо €рким, либо темным). ѕри наличии двух битовых плоскостей в видеопам€ти может хранитьс€ 22 = 4 значени€, определ€ющих, как должен выгл€деть пиксел на экране (при цветном мониторе Ц четыре цвета, один из которых с кодом 00 Ц черный). “.е. фактически с помощью двух битовых плоскостей можно управл€ть RGB-монитором. ѕри 8 битовых плоскост€х атрибут пиксела обеспечивает кодирование 28 = 256 цветов Ц такой адаптер эффективно примен€ть только дл€ аналоговых RGB-мониторов.

»ногда между видеопам€тью и DAC став€тс€ регистры палитры (RAM DAC). јтрибутивный признак каждого пиксела в этом случае обозначает номер регистра палитры, в котором хранитс€ код цвета данного пиксела. ѕри выборке соответствующего регистра палитры наход€щийс€ в нем код цвета передаетс€ в DAC и управл€ет свечением пиксела.

ќбъем RAM DAC равен количеству имеющихс€ в наличии регистров палитры (в адаптере EGA Ц 16, в адаптере VGA дл€ цифрового монитора Ц 64). RAM DAC загружаетс€ кодами цветов выбранной палитры с помощью специальной видеофункции BIOS перед началом работы, поэтому объем RAM DAC определ€ет, сколько цветов может одновременно находитьс€ на экране (монитор может обеспечить и большее количество цветов, но количество регистров палитры ограничивает количество цветов выбранной палитрой).

Ќачина€ с адаптеров SVGA (Super VGA), предпринимаютс€ попытки сн€ть ограничени€, накладываемые выбором палитры Ц дл€ этого код цвета из видеопам€ти передаетс€ на DAC в момент Ђразжигани€ї пиксела. ¬ режиме High Color на DAC передаетс€ 15-битный код цвета (по 5 бит на каждый луч), что позвол€ет идентифицировать 32 768 цветов. ¬ режиме Direct Color на DAC передаетс€ 18-битный или 21-битный код цвета (по 6 или 7 бит на каждый луч), что позвол€ет идентифицировать соответственно 262 144 (дл€ 18 бит) или 2 097 152 (дл€ 21 бита) цветов. ¬ режиме True Color Ц 24-битный код цвета (по 8 бит на каждый луч), что позвол€ет идентифицировать 16 777 216 цветов. ¬идеопам€ть дл€ этого должна иметь соответственно 15, 18, 21 или 24 битовых плоскости.

—корость обмена видеопам€ти с DAC определ€етс€ продолжительностью разжигани€ (регенерации) одного пиксела и характеризуетс€ частотой, котора€ при достаточно большой разрешающей способности превышает 200 ћ√ц. ѕоэтому указанные режимы используютс€ дл€ профессиональной обработки цветных изображений и нуждаютс€ в очень дорогой, быстродействующей аппаратуре.

 роме видеопам€ти в состав адаптера вход€т блок сопр€жени€ с монитором, блок управлени€, различные ускорители (графический, Windows-ускоритель, 3D-ускоритель и др.), которые предназначены дл€ выполнени€ вычислительных операций без обращени€ к процессору.

 





ѕоделитьс€ с друзь€ми:


ƒата добавлени€: 2016-11-12; ћы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 109286 | Ќарушение авторских прав


ѕоиск на сайте:

Ћучшие изречени€:

—вобода ничего не стоит, если она не включает в себ€ свободу ошибатьс€. © ћахатма √анди
==> читать все изречени€...

544 - | 486 -


© 2015-2023 lektsii.org -  онтакты - ѕоследнее добавление

√ен: 0.067 с.