Видеомонитор может работать в режимах - IT Справочник
Llscompany.ru

IT Справочник
9 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Видеомонитор может работать в режимах

Видеомониторы;

ВИДЕОТЕРМИНАЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА

Видеотерминал состоит из видеомонитора (дисплея) и видеоконтроллера (адаптера). Видеоконтроллеры входят в состав системного блока ПК (находятся на видеокарте, устанавливаемой в разъем материнской платы), а видеомониторы — это внешние устройства ПК.

Видеомонитор, дисплей или просто монитор — устройство отображения текстовой и графической информации на экране (в стационарных ПК -на экране электронно-лучевой трубки (ЭЛТ), в портативных ПК — на жидкокристаллическом плоском экране).

Рассмотрим дисплей на базе ЭЛТ.

В состав монитора входят: панель ЭЛТ, блок разверток, видеоусилитель, блок питания и др. В зависимости от вида управляющего лучом сигнала мониторы бывают аналоговые и цифровые.

Аналоговые мониторы позволяют более качественно, с большим количеством полутонов и цветовых оттенков формировать изображение на экране.

Размер экрана монитора 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. Смена изображений (кадров) на экране с частотой 25 Гц воспринимается глазом как непрерывное движение, но глаз при этом из-за мерцания экрана быстро устает. Для большей устойчивости изображения и снижения усталости глаз у современных качественных мониторов поддерживается частота смены кадров на уровне 70 — 80 Гц; при этом частота строчной развертки достигает 40-50 кГц и возрастает полоса частот видеосигнала.

Поскольку частота разверток в мониторе должна быть согласована с частотными характеристиками видеоадаптера, более удобны мультичастотные мониторы, автоматически подстраивающиеся под адаптер (например, мультичастотные мониторы с частотами кадровой и строчной разверток соответственно 50 — 120 Гц и 30 — 60 кГц).

Строчная развертка может быть построчной и чересстрочной, последняя позволяет получить большую разрешающую способность, но снижает вдвое фактическую кадровую частоту, т.е. — увеличивает мерцание экрана. Поэтому предпочтительнее построчная развертка (есть мониторы, работающие и в том, и в другом режиме — sпри необходимости получения большего разрешения включается чересстрочная развертка).

Разрешающая способность мониторов. Видеомониторы обычно могут работать в двух режимах: текстовом и графическом.

В текстовом режиме изображение на экране монитора состоит из символов расширенного набора ASCII, формируемых знакогенератором (возможны примитивные рисунки, гистограммы, рамки, составленные с использованием символов псевдографики).

В графическом режиме на экран выводятся более сложные изображения и надписи с различными шрифтами и размерами букв, формируемых из отдельных мозаичных элементов — пикселей (pixel — picture element).

Разрешающая способность мониторов нужна прежде всего в графическом режиме и связана с размером пикселя.

Измеряется разрешающая способность максимальным количеством пикселей, размещающихся по горизонтали и по вертикали на экране монитора. Зависит разрешающая способность как от характеристик монитора, так, даже в большей степени, и от характеристик видеоадаптера.

Стандартные значения разрешающей способности современных мониторов; 640х480, 800х600,1024х768, 1600х1200, но реально могут быть и иные значения.

Важной характеристикой монитора, определяющей четкость изображения на экране, является размер зерна (точки, dot pitch) люминофора экрана монитора. Чем меньше зерно, тем, естественно, выше четкость и тем меньше устает глаз. Величина зерна мониторов имеет значения от 0,41 до 0,18 мм.

Следует иметь в виду, что у мониторов с большим зерном не может быть достигнута высокая разрешающая способность (например, экран с диагональю 14 дюймов имеет ширину 265 мм, для получения разрешающей способности 1024 точки по горизонтали размер зерна не должен превышать 265/1024 = 0,22 мм, в противном случае пиксели сливаются и изображение не будет четким).

Совместно с компьютерами IBM PC могут использоваться различные типы мониторов, как монохромные, так и цветные.

Монохромные мониторы. Они значительно дешевле цветных, но имеют большую разрешающую способность.

Среди монохромных чаще других используются:

∙ монохромные моим горы прямого управления — обеспечивают высокую разрешаюшую способность при отображении текстовых и псевдографических символов, но не предназначены для формирования графических изображений, построенных из отдельных пикселей; работают совместно только с монохромными видеоконтролерами;

∙ композитные монохромные мониторы — обеспечивают качественное отображение и символьной, и графической информации при совместной работе с цветным графическим адаптером (но выдают, естественно, монохромное: зеленое или чаще всего янтарное изображение).

Цветные мониторы. В качестве цветных мониторов используются:

∙ композитные цветные мониторы и телевизоры — обеспечивают и цвет, и графику, но имеют довольно низкую разрешающую способность;

∙ цветные RGB-мониторы — являются, пожалуй, самыми качественными, обладающими высокой разрешающей способностью и графики, и цвета (RGB — Red-Green-Blue — красный — зеленый — синий, используют для каждого из этих цветовых сигналов свой провод, а в композитных — все три цветовых сигнала идут по одному проводу), RGB-мониторы работают совместно с цветным графическим контроллером. В портативных ПК часто используются видеопанели различного типа, например электролюминесцентные, жидкокристаллические и др.

Для настольных компьютеров используются различные типы. видеомониторов: CD (Color Display — цветной дисплей), ECD (Enhanced CD — улучшенный цветной дисплей) и PGS (Professional Grafics System — профессиональная графическая система) и др. (табл. 4.9).

Наибольшую разрешающую способность с хорошей передачей полутонов из применяемых в настоящее время мониторов имеют монохромные композитные мониторы с черно-белым изображением типа «paper white» (используемые часто в настольных издательских системах); их разрешающая способность при совместной работе с видеоконтроллером типа SVGA: 1280х1024 пикселей.

Среди прочих характеристик мониторов следует отметить: наличие плоского или выпуклого экрана (первый вариант предпочтительнее: большая прямоугольность изображения, меньшие блики); уровень высокочастотного радиоизлучения (увеличивается с увеличением полосы частот видеосигнала, но значительно уменьшается при хорошем экранировании — мониторы с низким уровнем излучения типа LR (Low Radiation); наличие защиты экрана от электростатических полей — мониторы типа AS (Anti Static); наличие системы энергосбережения — мониторы типа G (Green) и др.

Видеомонитор может работать в режимах

Уровни синхронизирующих сигналов

Сигналы с уровнем ТТЛ положительной и отрицательной полярности

Аналоговые сигналы положительной полярности амплитудой 0,7 В

Максимальная потребляемая мощность от питающей сети

Потребляемая мощность от питающей сети в дежурном режиме

Напряжение и частота питающей сети

–100…240 В 60/50 Гц

не более 10,5 кг

Сигналы горизонтальной и вертикальной синхронизации с входного разъема поступают на микросхему IC201, где они анализируются. В зависимости от режима работы ВМ микросхема IC201 устанавливает соответствующие частоты задающего генератора строчной и кадровой разверток (находится в составе микросхемы IC401). Микросхема формирует сигналы ССИ и КСИ, которые поступают на выходные каскады строчной и кадровой разверток.

Нагрузкой выходного каскада кадровой развертки (IC301) является кадровая отклоняющая система (ОС), а строчной развертки — строчная ОС и трансформатор диодно-каскадный строчный (ТДКС) Т402. ТДКС формирует необходимые напряжения для функционирования электронно-лучевой трубки. Выходные каскады строчной и кадровой разверток построены по стандартным схемам, поэтому описание их работы здесь не приводится.

Узел строчной развертки имеет в своем составе следующие дополнительные элементы:

    регулятор питающего напряжения выходного каскада строчной развертки (IC402, Q408);

    узел коррекции искажений растра (Q405-Q407), который используется для формирования напряжения специальной формы, компенсирующего подушкообразные и бочкообразные искажения растра;

    ключи (Q412, Q413), обеспечивающие коррекцию размеров растра в соответствии с выбранными режимами работы кадровой и строчной разверток. Управляет ключами узел управления режимами (IC201).

    Данный тип ВМ имеет схему идентификации. Например, при установке операционной системы (Windows-95, 98, NT) ПК считывает по специальным шинам с энергонезависимой памяти (IC701) информацию о типе ВМ. Это необходимо для установки программного драйвера, обеспечивающего наилучший режим работы видеомонитора.

    Источник питания (ИП) ВМ построен по ключевой схеме. Контроллер источника питания реализован на микросхеме IC601. Мощный полевой транзистор Q602 является выходным ключевым элементом ИП, который может работать в двух режимах — дежурном и активном. В дежурном режиме транзистор Q601 и оптрон ОР601 открыты и на выв. 1 микросхемы IC601 поступает напряжение 4,5 В. В этом случае задающий генератор в составе микросхемы формирует запускающие импульсы с максимальной скважностью и ИП работает в режиме минимального энергопотребления.

    При поступлении с транзистора Q206 на транзистор Q601 сигнала POW OFF низкого уровня последний закрывается. Закрывается и оптрон ОР601. Транзистор оптрона перестает шунтировать резистор R605 и на выв. 1 микросхемы IC601 подается напряжение 0,5 В. Задающий генератор в составе микросхемы формирует запускающие импульсы с минимальной скважностью до момента, пока измерительное напряжение с выпрямителя D618, C626 не достигнет 167 В. При этом открывается пороговый ключ IC602 и увеличивается скважность запускающих импульсов. Измерительное напряжение начнет уменьшаться, а пороговый ключ опять закроется. Затем описанный цикл повторяется. Так работает схема стабилизации выходных напряжений.

    Уровень срабатывания порогового ключа регулируется потенциометром VR601. Это означает, что он регулирует уровень выходных вторичных напряжений источника питания. В данном ИП имеется схема аварийного выключения, которая срабатывает в случае возникновения короткого замыкания в нагрузках. Принцип ее действия состоит в следующем. Между корпусом и истоком транзистора Q602 включен измерительный резистор R622, падение напряжения с которого поступает на схему блокировки задающего генератора ИП (выв.3 микросхемы IC601). В случае короткого замыкания в нагрузках ИП ток через транзистор Q602 увеличивается до значения, при котором падение напряжения на резисторе R622 включает схему блокировки задающего генератора и источник питания прекратит функционировать до устранения причины перегрузки.

    Укажем назначение некоторых схем ВМ:

      каскад на транзисторе Q502, помимо оперативной регулировки яркости, осуществляет автоматическое поддержание постоянного уровня яркости в различных режимах работы ВМ;

      схема на транзисторах Q401, Q402 совместно с микросхемой IC402 стабилизирует напряжения, формируемые ТДКС Т402;

      схема на транзисторах Q409, Q410 формирует колоколообразное напряжение, необходимое для работы узла коррекции искажений растра;

      схема на транзисторах Q208, Q209 совместно с Q412, Q413 и IC201 формирует управляющее напряжение коррекции размера растра в зависимости от выбранного режима работы ВМ;

      Читать еще:  Простейшая обработка видео

      транзистор Q415 используется для блокировки запуска строчной развертки. Управляется сигналом SUSPEND от транзистора Q207.

      Электронные регулировки ВМ:

        уровня черного (VR102R, G,B);

        размаха видеосигналов (VR101 R,G,B);

        выходных вторичных напряжений источника питания (VR601);

        выходных напряжений источника питания в дежурном режиме (VR602);

        смещения изображения по вертикали (VR301);

        смещения изображения по горизонтали (VR405);

        размера изображения по горизонтали (VR404);

        размера изображения по вертикали (VR401);

        нелинейных искажений растра (VR402);

        размера растра (VR407);

        центровки по горизонтали (S1);

        линейности по горизонтали (L401);

        частоты строчной развертки (VR403);

        ускоряющего напряжения (потенциометр SCREEN на ТДКС);

        фокусирующего напряжения (потенциометр FOCUS на ТДКС);

        уровня автоматического ограничения тока лучей (VR406).

        Возможные неисправности ВМ и их ремонт

        Видеомонитор не включается. На передней панели не загорается светодиодный индикатор. Перегорает сетевой предохранитель FH601

        Неисправность чаще всего возникает из-за коротких замыканий в первичных цепях источника питания. Возможно, неисправны элементы: RTС601, C601-C604, D601-D604, Q602, D607, T601, IC601. Для поиска неисправного элемента отключают ВМ от питающей сети, выпаивают терморезистор RTС601 и разрывают выв.1 трансформатора Т601 от положительного вывода конденсатора С604. Тем самым схема ИП делится как бы на две части: сетевой фильтр с выпрямителем и ключевой модулятор.

        Вначале замеряют сопротивление между выводами конденсатора С604 на предмет короткого замыкания. Если короткое замыкание имеет место, следует проверить элементы сетевого фильтра (С601-С603) и выпрямителя (D601-D604, С604). Затем проверяют элементы ключевого модулятора: Q602, C613, C608, D607, IC601 (заменой). Если проверка не выявила неисправного элемента, дополнительно проверяют элементы OP601, IC602, T601, D611.

        Видеомонитор не включается. На передней панели не загорается светодиодный индикатор. Сетевой предохранитель FH601 цел

        Вначале проверяют наличие постоянного напряжения (около 300В) на выв. 1 трансформатора Т601, а также целостность его обмоток: 1-2, 7-8. Затем проверяют элементы цепи первичного запуска ИП — R616, R617, а также наличие на выв. 7 микросхемы IC601 напряжения не ниже 6 В. Если указанного напряжения нет, следует проверить исправность диодов D612, D613, транзистора Q603 и конденсатора С618.

        Если напряжение 6В на выв.7 IC601 имеется, а источник питания не запускается, следует последовательно проверить элементы Q602 (заменой), R622, D609, D608, D614, C616, R619. Если вышеперечисленные элементы исправны, проверяют целостность элементов выходных выпрямителей ИП, а также наличие коротких замыканий в его нагрузках. Если неисправные элементы не выявлены, принимают решение о замене микросхемы IC601.

        Видеомонитор работает только в дежурном режиме, на передней панели светится желтый светодиод, зеленый не загорается

        Проверяют наличие синхронизирующих импульсов кадровой и строчной разверток (V-SYNC и H-SYNC) на выв.14, 13 соединителя CN181, а также поступление этих сигналов на выв.17, 18 микросхемы IC201. Далее проверяют, закрыты ли транзисторы Q601, Q607 и есть ли напряжение 0,5 В на выв.2 микросхемы IC601. Если этого нет, проверяют исправность элементов OP601, IC602, C609, D611, D605, IC603, Q607, Q601, Q206, Q207, а также исправность видеокарты в ПК и информационного кабеля между ПК и ВМ. Если вышеперечисленные элементы исправны, проверяют микросхему IC601 (заменой). Следует обратить особое внимание на качество пайки разъемного соединителя CN181.

        Причиной неисправности может быть выход из строя элементов строчной развертки. Вначале проверяют наличие напряжения 160В на истоке транзистора Q408 и на выв. 1-2 трансформатора Т402, а затем исправность элементов Q404, T401, Q403, Q408, D409, Q415.

        Следует проконтролировать наличие импульсов запуска строчной развертки (ССИ) на выв.3 микросхемы IC401, а также поступление их по цепи: Q404-T401-Q403. Если импульсов запуска на IC401 нет, проверяют наличие питающего напряжения 12В на выв.1 микросхемы IC401. При наличии питающего напряжения на микросхеме IC401 и отсутствии на ее выходе сигналов ССИ микросхему следует заменить.

        Видеомонитор не переключается из дежурного режима в рабочий. При попытке переключения светодиодный индикатор в течение нескольких секунд светится зеленым цветом, затем вновь меняет цвет на желтый. Иногда слышно появление высокого напряжения

        Вначале проверяют наличие коммутируемого напряжения 12В на выходе микросхемы IC603 в момент переключения ВМ в рабочий режим. Если напряжение не появляется или появляется кратковременно, разрывают цепь в точке соединения резистора R640 с выходом микросхемы IC603 и вновь проверяют напряжение 12В. Если напряжение появилось, проверяют, нет ли короткого замыкания на нагрузках данного канала питания. Также контролируют наличие напряжения 160В на истоке транзистора Q408.

        Далее проверяют исправность элементов Q408 (заменой), D409, C412, C432, Q403, C422, C423, C418, IC401 (заменой), IC301 (заменой), а также целостность обмотки 1-2 трансформатора Т402. Если проверка не выявила неисправный элемент, следует заменить ТДКС Т402. В некоторых случаях причиной неисправности могут быть элементы Q206, Q207, IC201.

        Видеомонитор включается, экран не светится.

        Прежде всего убеждаются в том, что на кинескопе имеются все необходимые напряжения. Затем проверяют правильность крепления платы кинескопа на горловине кинескопа. Далее проверяют наличие сигналов R, G, B (см. осциллограммы) на катодах кинескопа: их амплитуда должна быть не менее 24В. Если сигналов R, G, B на катодах кинескопа нет, проверяют цепи их прохождения: соединитель CN181-IC101-CN102-CN103-IC102. Чаще всего причиной дефекта является неисправность или неправильный режим работы микросхемы IC101.

        Также проверяют работоспособность каскада регулировки яркости на транзисторе Q502. В некоторых случаях устранить неисправность можно увеличением ускоряющего напряжения на кинескопе. Его регулируют потенциометром SCREEN, расположенным на корпусе ТДКС Т402.

        На экране преобладает или отсутствует один из основных цветов

        Вначале проверяют правильность крепления платы кинескопа на горловине кинескопа, а также качество пайки платы кинескопа. Осциллографом проверяют цепи прохождения сигналов R, G, B от входного разъема (CN181) до оконечных видеоусилителей (IC102). Может потребоваться дополнительная регулировка сигналов потенциометрами VR101(R, G, B), VR102(R, G, B). Если на катодах кинескопа имеются сигналы основных цветов амплитудой не менее 24В, а дефект не устранен, то скорее всего неисправен кинескоп.

        На экране наблюдаются искажения размеров растра

        Если потенциометрами VR301, VR401, VR402, VR404, VR405, а также переключателем S1 и катушкой L401 не удается скомпенсировать искажения растра, проверяют работоспособность элементов Q412, Q413, C418, C424, Q406, D406, D407, Q405, Q407, IC401(заменой). В некоторых случаях данный дефект может быть вызван неисправностью микросхемы IC201.

        Искажения размера растра по вертикали могут быть вызваны неисправностью элементов в выходном каскаде кадровой развертки. В этом случае проверяют работоспособность элементов С301, С304, C310, D300, IC301(заменой), кадровой ОС. Искажения размера растра только по горизонтали могут быть вызваны неисправностью элементов в выходном каскаде строчной развертки. В этом случае проверяют работоспособность элементов Q406, D407, C417, C418, C422, C423, Q412, Q413, а также L401, L402.

        Нарушена центровка растра по горизонтали

        Пытаются отрегулировать центровку растра переключателем S1. Если это не удается, проверяют элементы D411, D412, C412, R434, R432, L404.

        Низкая контрастность изображения

        Проверяют исправность элементов Q203, C108, Q501, D501-D504, C501.

        На экране при номинальной яркости видны линии обратного хода

        Проверяют поступление кадровых импульсов гашения по цепи: выв.2 кадровой ОС-D301-R308-Q502-C502- выв.8 соединителей CN105, CN104-R114-модулятор кинескопа.

        Скачать принципиальную схему видеомонитора „SAMSUNG SyncMaster 3 Ne (CQB 4147, CQB 4157, CQB 4153-L)”.

        Видеомониторы и видеоадаптеры ПК

        Автор работы: Пользователь скрыл имя, 31 Октября 2011 в 19:36, курсовая работа

        Краткое описание

        Видеомонитор (дисплей или просто монитор) – устройство отображения текстовой и графической информации в стационарных ПК – на экране электронно–лучевой трубки, а в портативных ПК – на жидкокристаллическом плоском экране.

        Содержание работы

        Глава 1
        Видеомониторы
        Виды видеомониторов
        Характеристики мониторов
        Глава 2
        Видеоадаптеры
        2.1 Виды видеоадаптеров
        2.2 Устройство типового видеоадаптера
        3.1 Видеоускорители
        3.2 Артефакты
        3.3 Поколения 3D-акселераторов

        Содержимое работы — 1 файл

        Реферат по инф-е.docx

        2.1 Виды видеоадаптеров

        2.2 Устройство типового видеоадаптера

        3.3 Поколения 3D-акселераторов

        Видеомонитор (дисплей или просто монитор) – устройство отображения текстовой и графической информации в стационарных ПК – на экране электронно–лучевой трубки, а в портативных ПК – на жидкокристаллическом плоском экране.

        Мониторы бывают цветными и монохромными, могут работать в одном из двух режимов: текстовом или графическом.

        В текстовом режиме экран монитора условно разбивается на отдельные участки – знакоместа, чаше всего на 25 строк по 80 символов (знакомест). В каждое знакоместо может быть выведен один из 256 заранее заданных символов, могут входить и символы кириллицы (буквы русского алфавита).

        Графический режим монитора предназначен для вывода на экран графиков, рисунков. Разумеется, в этом режиме можно также выводить и текстовую информацию в виде различных надписей, причем эти надписи могут иметь произвольный шрифт, размер букв. В графическом режиме экран монитора состоит из точек, каждая из которых может быть темной или светлой на монохромных мониторах или одного из нескольких цветов – на цветном. Количество точек по горизонтали и вертикали называется разрешающей способностью монитора в данном режиме. Например, выражение «разрешающая способность 640(200» означает, что монитор в данном режиме выводит на экран 640 точек по горизонтали и 200 точек по вертикали.

        На цветных мониторах каждому знакоместу может соответствовать свой цвет символа и свой цвет фона, что позволяет выводить красивые цветные надписи на экран. На монохромных мониторах для выделения отдельных частей текста и участков экрана используется повышенная яркость символов, подчеркивание и инверсия изображения (темные символы на светлом фоне).

        Характеристики видеомониторов следующие:

        • Важной характеристикой монитора, определяющей четкость изображения на экране, является размер точки на экране. Чем меньше она, тем выше четкость (обычно величина точки колеблется от 0,41 до 0,18 мм);
        • наличие плоского или выпуклого экрана;
        • уровень высокочастотного радиоизлучения;
        • частоту обновления изображения на экране;
        • наличие системы энергосбережения.
        Читать еще:  Не открывается видео в полноэкранном режиме

        2.1. Типы видеоадаптеров.

        Устройство, которое называется видеоадаптером (или видеоплатой, видеокартой), есть в каждом компьютере. В виде устройства, интегрированного в системную плату, либо в качестве самостоятельного компонента – платы расширения. Главная функция, выполняемая видеокартой, это преобразование полученной от центрального процессора информации и команд в формат, который воспринимается электроникой монитора, для создания изображения на экране. Монитор обычно является неотъемлемой частью любой системы, с помощью которого пользователь получает визуальную информацию.

        Стандартные типы видеоадаптеров.

        MDA (Monochrome Display Adapter — монохромный адаптер дисплея) — простейший видеоадаптер, применявшийся в первых IBM PC. Работает в текстовом режиме с разрешением 80×25 (720×350, матрица символа — 9×14), поддерживает пять атрибутов текста: обычный, яркий, инверсный, подчеркнутый и мигающий. Частота строчной развертки — 15 Кгц. Интерфейс с монитором — цифровой: сигналы синхронизации, основной видеосигнал, дополнительный сигнал яркости.

        HGC (Hercules Graphics Card — графическая карта Hercules) — расширение MDA с графическим режимом 720×348, разработанное фирмой Hercules.

        CGA (Color Graphics Adapter — цветной графический адаптер) — первый адаптер с графическими возможностями. Работает либо в текстовом режиме с разрешениями 40×25 и 80×25 (матрица символа — 8×8), либо в графическом с разрешениями 320×200 или 640×200. В текстовых режимах доступно 256 атрибутов символа — 16 цветов символа и 16 цветов фона (либо 8 цветов фона и атрибут мигания), в графических режимах доступно четыре палитры по четыре цвета каждая в режиме 320×200, режим 640×200 — монохромный. Вывод информации на экран требовал синхронизации с разверткой, в противном случае возникали конфликты по видеопамяти, проявляющиеся в виде «снега» на экране. Частота строчной развертки — 15 Кгц. Интерфейс с монитором — цифровой: сигналы синхронизации, основной видеосигнал (три канала — красный, зеленый, синий), дополнительный сигнал яркости.

        EGA (Enhanced Graphics Adapter — улучшенный графический адаптер) — дальнейшее развитие CGA, примененное в первых PC AT. Добавлено разрешение 640×350, что в текстовых режимах дает формат 80×25 при матрице символа 8×14 и 80×43 — при матрице 8×8. Количество одновременно отображаемых цветов — по-прежнему 16, однако палитра расширена до 64 цветов (по два разряда яркости на каждый цвет). Введен промежуточный буфер для передаваемого на монитор потока данных, благодаря чему отпала необходимость в синхронизации при выводе в текстовых режимах. структура видеопамяти сделана на основе так называемых битовых плоскостей — «слоев», каждый из которых в графическом режиме содержит биты только своего цвета, а в текстовых режимах по плоскостям разделяются собственно текст и данные знакогенератора. Совместим с MDA и CGA. Частоты строчной развертки — 15 и 18 Кгц. Интерфейс с монитором — цифровой: сигналы синхронизации, видеосигнал (по две линии на каждый из основных цветов).

        MCGA (Multicolor Graphics Adapter — многоцветный графический адаптер) — введен фирмой IBM в ранних моделях PS/2. Добавлено разрешение 640×400 (текст), что дает формат 80×25 при матрице символа 8×16 и 80×50 — при матрице 8×8. Количество воспроизводимых цветов увеличено до 262144 (по 64 уровня на каждый из основных цветов). Помимо палитры, введено понятие таблицы цветов, через которую выполняется преобразование 64-цветного пространства цветов EGA в пространство цветов MCGA. Введен также видеорежим 320x200x256, в котором вместо битовых плоскостей используется представление экрана непрерывной областью памяти объемом 64000 байт, где каждый байт описывает цвет соответствующей ему точки экрана. Совместим с CGA по всем режимам, а с EGA — по текстовым, за исключением размера матрицы символа. Частота строчной развертки — 31 Кгц, для эмуляции режимов CGA используется так называемое двойное сканирование — дублирование каждой строки формата Nx200 в режиме Nx400. интерфейс с монитором — аналогово-цифpовой: цифровые сигналы синхронизации, аналоговые сигналы основных цветов, передаваемые монитору без дискретизации. Поддерживает подключение монохромного монитора и его автоматическое опознание — при этом в видео-BIOS включается режим суммирования цветов по так называемой шкале серого (grayscale) для получения полутонового чеpно-белого изображения. Суммирование выполняется только при выводе через BIOS — при непосредственной записи в видеопамять на монитор попадает только сигнал зеленого цвета (если он не имеет встроенного цветосмесителя).

        VGA (Video Graphics Array — множество, или массив, визуальной графики) — расширение MCGA, совместимое с EGA, введен фирмой IBM в средних моделях PS/2. Фактический стандарт видеоадаптера с конца 80-х годов. Добавлен текстовый режим 720×400 для эмуляции MDA и графический режим 640×480 с доступом через битовые плоскости. В режиме 640×480 используется так называемая квадратная точка (соотношение количества точек по горизонтали и вертикали совпадает со стандартным соотношением сторон экрана — 4:3). Совместим с MDA, CGA и EGA, интерфейс с монитором идентичен MCGA.

        IBM 8514/а — специализированный адаптер для работы с высокими разрешениями (640x480x256 и 1024x768x256), с элементами графического ускорителя. Не поддерживает видеорежимы VGA. интерфейс с монитором аналогичен VGA/MCGA.

        IBM XGA — следующий специализированный адаптер IBM. расширено цветовое пространство (режим 640x480x64k), добавлен текстовый режим 132×25 (1056×400). Интерфейс с монитором аналогичен VGA/MCGA.

        SVGA (Super VGA — «сверх» VGA) — расширение VGA с добавлением более высоких разрешений и дополнительного сервиса. Видеорежимы добавляются из ряда 800×600, 1024×768, 1152×864, 1280×1024, 1600×1200 — все с соотношением 4:3. Цветовое пространство расширено до 65536 (High Color) или 16.7 млн. (True Color). Также добавляются расширенные текстовые режимы формата 132×25, 132×43, 132×50. Из дополнительного сервиса добавлена поддержка VBE. Фактический стандарт видеоадаптера примерно с 1992 г.

        2.2. Устройство типового видеоадаптера.

        Видеокарта состоит из четырех основных устройств: памяти, контроллера, ЦАП и ПЗУ.

        Видеопамять служит для хранения изображения. От ее объема зависит максимально возможное полное разрешение видеокарты – A*B*C, где A — количество точек по горизонтали, B — по вертикали, и C — количество возможных цветов каждой точки. Например, для разрешения 640x480x16 достаточно 256 Кб, для 800x600x256 — 512 Кб, для 1024x768x65536 (другое обозначение — 1024x768x64k) — 2 Мб, и т.д. Поскольку для хранения цветов отводится целое число разрядов, количество цветов всегда является степенью двойки (16 цветов — 4 разряда, 256 — 8 разрядов, 64k — 16, и т.д.).

        Видеоконтроллер отвечает за вывод изображения из видеопамяти, регенерацию ее содержимого, формирование сигналов развертки для монитора и обработку запросов центрального процессора. Для исключения конфликтов при обращении к памяти со стороны видеоконтроллера и центрального процессора первый имеет отдельный буфер, который в свободное от обращений ЦП время заполняется данными из видеопамяти. Если конфликта избежать не удается — видеоконтроллеру приходится задерживать обращение ЦП к видеопамяти, что снижает производительность системы; для исключения подобных конфликтов в ряде карт применялась так называемая двухпортовая память, допускающая одновременные обращения со стороны двух устройств.

        Многие современные видеоконтроллеры является потоковыми — их работа основана на создании и смешивании воедино нескольких потоков графической информации. Обычно это основное изображение, на которое накладывается изображение аппаратного курсора мыши и отдельное изображение в прямоугольном окне. Видеоконтроллер с потоковой обработкой, а также с аппаратной поддержкой некоторых типовых функций называется акселератором или ускорителем, и служит для разгрузки ЦП от рутинных операций по формированию изображения.

        ЦАП (цифроаналоговый преобразователь, DAC) служит для преобразования результирующего потока данных, формируемого видеоконтроллером, в уровни интенсивности цвета, подаваемые на монитор. Все современные мониторы используют аналоговый видеосигнал, поэтому возможный диапазон цветности изображения определяется только параметрами ЦАП. Большинство ЦАП имеют разрядность 8×3 — три канала основных цветов (красный, синий, зеленый, RGB) по 256 уровней яркости на каждый цвет, что в сумме дает 16.7 млн. цветов. Обычно ЦАП совмещен на одном кристалле с видеоконтроллером.

        Видео-ПЗУ — постоянное запоминающее устройство, в которое записаны видео-BIOS, экранные шрифты, служебные таблицы и т.п. ПЗУ не используется видеоконтроллером напрямую — к нему обращается только центральный процессор, и в результате выполнения им программ из ПЗУ происходят обращения к видеоконтроллеру и видеопамяти. ПЗУ необходимо только для первоначального запуска адаптера и работы в режиме MS DOS; операционные системы с графическим интерфейсом — Windows или OS/2 — практически не используют ПЗУ для управления адаптером, хотя и могут иметь проблемы в работе при ошибках в программе BIOS, не найденных разработчиками.

        На карте обычно размещаются один или несколько разъемов для внутреннего соединения; один из них носит название Feature Connector и служит для предоставления внешним устройствам доступа к видеопамяти и изображению. К этому разъему может подключаться телеприемник, аппаратный декодер MPEG, устройство ввода изображения и т.п. На некоторых картах предусмотрены отдельные разъемы для подобных устройств.

        3.1. Видеоускорители (акселераторы)

        Ускоритель (accelerator) — набор аппаратных возможностей адаптера, предназначенный для перекладывания части типовых операций по работе с изображением на встроенный процессор адаптера. Различаются ускорители графики (graphics accelerator) с поддержкой изображения отрезков, простых фигур, заливки цветом, вывода курсора мыши и т.п., и ускорители анимации (video accelerators) — с поддержкой масштабирования элементов изображения и преобразования цветового пространства.

        Почти сразу после появления SVGA, видеоадаптеры стали оснащать акселераторами для аппаратного ускорения работы с графическими операционными системами – прорисовкой и заливкой “окон”, аппаратным курсором “мыши” и пр., а затем и ускорения некоторых простых, но сильно загружавших процессор операций работы с цифровым видео – MPEG. Вплоть до переноса на видеочип полного декодера MPEG.

        Видеомониторы и видеоадаптеры

        Типы видеосистем

        В общем случае видеосистема ( дисплей ) ЭВМ включает монитор , преобразующий сигналы от ЭВМ в изображение на экране в темпе их поступления без запоминания и обработки; и видеоконтроллер для обработки, передачи данных и согласования интерфейсов.

        Читать еще:  Запись видео с экрана скачать бесплатно

        В ЭВМ применяются три основных типа построения видеосистемы:

        1. ее электронные схемы без монитора входят в состав системного блока ЭВМ и в качестве экранного ОЗУ используют основную память ЭВМ;
        2. ее электронные схемы без монитора входят в состав системного блока ЭВМ и имеют отдельное экранное ОЗУ;
        3. все ее электронные схемы и монитор выполняются в виде отдельного устройства, связанного с ЭВМ стандартным интерфейсом.

        Возможны также различные комбинации типов.

        Дисплеи ПЭВМ классифицируются по ряду признаков:

        • по виду отображаемой информации: алфавитно-цифровые, графические и комбинированные;
        • по способу формирования изображения графические дисплеи ПЭВМ делятся на векторные и растровые;
        • по способу поддержания изображения: с регенерацией и запоминанием изображения в специальных электронных трубках;
        • по способу сопряжения монитора с адаптером: композитные и RGB -дисплеи. В RGB -дисплеях сигналы яркости основных цветов передаются от адаптера к монитору по трем отдельным проводам, а в композитных все три сигнала яркости подаются в монитор по одному проводу, где затем разделяются;
        • по виду управления: цифровые и аналоговые. В цифровых дисплеях по одному сигналу включается только один уровень яркости. В аналоговых дисплеях яркость и цвет любой точки пропорциональны уровню напряжения управляющего аналогового сигнала. Аналоговые дисплеи поддерживают больше цветов, чем цифровые.

        В ПЭВМ обычно применяются растровые монохромные или цветные видеомониторы на электронно-лучевых трубках (ЭЛТ). По виду сигнала управления такие видеомониторы, как CGA и EGA , являются цифровыми, а видеомониторы PGA , VGA, SVGA — аналоговыми.

        Видеоадаптеры

        Видеоадаптеры (дисплейные процессоры) представляют собой специализированные процессоры с собственным набором команд, специфическими форматами данных и собственным счетчиком команд.

        Алфавитно-цифровые видеоадаптеры, так же как и принтеры, имеют ПЗУ для хранения постоянного знакогенератора и ОЗУ — для переменного знакогенератора . Страница текста, отображаемая на экране, записывается в видеопамять и координаты каждого символа однозначно определяются его местонахождением в видеопамяти.

        Графические видеоадаптеры точечные

        Графические видеоадаптеры с произвольным сканированием разделяются на точечные и векторные. В точечных дисплеях любая картинка рисуется из отдельных точек, координаты которых в произвольном порядке задаются в графическом файле. В векторных дисплеях изображение составляется из отдельных векторов, которые задаются в файле координатами начальных и конечных точек.

        Для управления точечными дисплеями используются два типа команд: команда рисования точки и команда безусловного перехода. При выполнении каждой команды рисования луч перемещается от точки к точке по указанным в команде координатам, активизируя их. Последней командой графического файла является команда безусловного перехода на начало файла, что обеспечивает регенерацию изображения. При такой организации вычислений адаптер содержит два ЦАП, которые преобразует цифровые координаты точки в напряжения отклонения луча ЭЛТ по координатам X и Y .

        Основным недостатком точечных графических адаптеров является то, что координаты каждой точки вычисляются ЦП. От этого недостатка свободны векторные адаптеры.

        Графические видеоадаптеры векторные

        В векторных графических адаптерах команды начальной и конечной точки вектора вычисляются ЦП, а рисование векторов осуществляется автоматически специальным блоком — генератором векторов или генератором напряжения развертки.

        Для задания координат начала и конца вектора используются абсолютные или относительные координаты. Если используются относительные координаты, то в структуре адаптера добавляется сумматор для сложения базовых координат с относительными. В таких адаптерах используются команды следующего типа: загрузить Х ; загрузить Y и переместить луч в позицию Х , Y ; загрузить Y , переместить луч в позицию X,Y и нарисовать точку; загрузить Y и нарисовать вектор от начальной до конечной точки; безусловный переход. Если адаптер работает в абсолютных координатах, то ЦП сильно загружен в режиме редактирования или перемещения изображения.

        Графические видеоадаптеры растровые

        Графические адаптеры растрового типа позволяют создавать изображение с непрерывным уровнем яркости, т.к. вывод содержимого видео-ЗУ на экран всегда производится с постоянной частотой и обеспечивается одинаковая яркость для векторов разной длины. Адаптеры такого типа обладают отсутствием мерцания, возможностью наложения изображения из видео-ЗУ на стандартное телевизионное изображение от телекамеры или видеомагнитофона.

        В растровых адаптерах каждая точка изображения вычисляется и записывается в видео-ЗУ. Такое ЗУ должно быть большой емкости и его быстродействие должно быть соизмеримо с работой монитора. Графический файл преобразуется сначала в векторный, где осуществляется масштабирование и перемещение изображения, а затем векторный файл преобразуется в растровую форму, где каждый вектор заменяется последовательностью пиксель, записываемых в видео-ЗУ. С учетом этого в структуре растровых адаптеров выделяют два процессора — векторный и растровый.

        Растровый графический процессор работает под управлением своей программы. Входными данными для него являются команды, записанные в ОЗУ ДФ и описывающие вектора, которые программным или аппаратным способом должны быть преобразованы в пикселы. Вычисленные точки вектора между его начальными и конечными точками записываются в видео-ЗУ. Видеоконтроллер формирует видеосигналы на видеомонитор, для чего производится периодический опрос ячеек видео-ЗУ. РГП выполняет также кодирование изображения — вычисление пиксель по полученному списку векторов, определяющему небольшую часть изображения (окно), которое можно перемещать по экрану. В связи с этим РГП должны обладать большим быстродействием.

        Для черно-белых адаптеров для задания атрибутов пиксела отводится один бит, если он установлен, то это означает черный цвет.

        Для создания тонового черно-белого изображения видео-ЗУ имеет несколько плоскостей, число которых определяется количеством градаций черно-белого тона. Разрядность задания атрибутов пикселя n и число градаций тона L связаны между собой соотношением n=log2L . Считанный из видео-ЗУ двоичный код пикселя преобразуется на ЦАП в напряжение, соответствующее требуемому уровню тона.

        Способы формирования цветного изображения Цветные изображения могут быть получены двумя способами. Первый способ основывается на первичной форме изображения в графическом файле с постоянно заданным цветом. В ячейки видео-ЗУ записываются все атрибуты цвета, например, красный ( R ), синий ( B ) и зеленый ( G ) цвет. Затем двоичные коды интенсивности каждого цвета преобразуются ЦАП в уровни напряжения (рис, а). Для простого изображения достаточно иметь три слоя атрибутов пиксела. Цвет изображения можно поменять, только изменив графический файл.

        Второй способ позволяет выводить цветные изображения с изменяемым цветом. В состав видеоконтроллера вводится специальное ЗУ, в котором записывается таблица цветов (рис. б). Каждый пиксель содержит адрес этой таблицы. Меняя адреса таблицы цветов можно изменить цвет изображения.

        Типы видеомониторов для компьютеров

        Подавляющее большинство вычислительных систем, находящихся сегодня в пользовании, относится к семейству персональных компьютеров типа IBM PC, поэтому основным предметом данной книги являются вопросы устройства и ремонта видеомониторов именно для этого семейства. Для других типов компьютеров, таких как «Macintosh» или более мощных класса «Workstation» применяются ВМ с высокой разрешающей способностью и большим размером экрана (19 — 20″). Их схемотехника и устройство имеют свои особенности, но принципиально они выполнены не сложнее, чем ВМ для компьютеров типа IBM PC.

        Существуют также отдельные ВМ для применения совместно с игровыми приставками и компьютерами, однако их устройство и характеристики принципиально не отличаются от упомянутых выше, а схемотехника часто использует аналогичный набор микросхем, поэтому их ремонт будет облегчен информацией, приведенной в дальнейшем изложении.

        ВМ отечественного производства, к сожалению, не получили такого широкого распространения в настоящее время, как импортные. Ранее разработанные для применения с вычислительными системами серии ЭЛЕКТРОНИКА-60 монохромный ВМ типа «МС 6105» и с компьютерами АГАТ и КОРВЕТ цветной ВМ типа «ЭЛЕКТРОНИКА 32 ВТЦ-202» имеют характеристики и схемотехнику, близкие к обычным телевизорам, ремонт которых достаточно подробно описан в существующей литературе.

        Основная отличительная особенность ВМ для систем IBM PC — это разнообразие их типов, которое является следствием исторического развития этой серии компьютеров. Каждый такой компьютер имеет отдельную видеокарту, которая содержит память (видеобуфер), схемы, преобразующие ее содержимое в видеосигнал, а также схемы вырабатывающие, необходимые для работы ВМ синхросигналы.В первых компьютерах этой серии (PC XT) уже была заложена возможность использования различных типов ВМ (CGA — цветной и MDA — монохромный, повышенного разрешения), для чего достаточно было поменять видеокарту.Была распространена также видеокарта HGC производства фирмы «GERCULES», которая по своим параметрам соответствовала системе MDA. Позднее были созданы видеокарты и соответствующие им ВМ, работающие в режиме EGA (Extendet Graphic Adapter), которые обеспечивали более высокое качество изображения. Вышеупомянутые режимы работы видеосистем имели один общий недостаток — они использовали «цифровые» видеосигналы, то есть на выходах видеокарты сигналы были в виде TTL-уровней, что не позволяло получить на экране ВМ достаточное количество цветовых оттенков.

        Впоследствии для дальнейшего повышения разрешения на экране и лучшей цветопередачи был принят новый, более универсальный стандарт для видеосистем компьютеров (VGA и SVGA), в котором видеокарта вырабатывала аналоговые видеосигналы для ВМ, что давало возможность повысить качество цветопередачи или получить монохромное изображение, превосходящее по качеству телевизионное. Данный стандарт сохранил передачу импульсов синхронизации в ВМ сигналами с уровнями TTL и возможность кодирования некоторых режимов их полярностью.

        Дополнительные требования к совместимости вновь создаваемых видеосистем по отношению к предыдущим (включая требования программной совместимости), а также обилие возможных режимов их работы наложили специфический отпечаток на конструкцию ВМ в виде сильного усложнения их схемотехники.

        Для примера в таблице 1 приводятся параметры возможных режимов работы видеокарты «PEGA 11s» производства фирмы PRISMA. Режимы в первых пяти позициях в таблице 1 допускают работу обычных CGA/EGA ВМ, а остальные требуют использования специальных ВМ типа «Multisync». Символы «+» и «-» в столбцах значений строчной и кадровой частот обозначают полярность синхроимпульсов, чем передается в ВМ информация о включенном режиме. Так как синхроимпульсы, также как и видеосигналы передаются в ВМ этого типа TTL-уровнями («-» — низкий, «+» — высокий), обозначение полярности в таблице относится только к уровню активной части синхроимпульса.

        Ссылка на основную публикацию
        ВсеИнструменты 220 Вольт
        Adblock
        detector