За ступенем складності і повнотою виконуваних функцій алфавітно-цифрові дисплеї можна підрозділити на дисплеї прості з апаратною реалізацією основних функцій і "інтелектуальні", у яких функції обробки інформації виконуються програмно- керованим дисплейним процесором.

На рисунку 5 наведена структурна схема алфавітно-цифрового дисплея

Рисунок 5 - Структурна схема АЦД

В цій схемі використано такі абревіатури:

БК - блок керування,

ВПС - відеопідсилювач сигналів,

ЕПТ - електронно-променева трубка,

БЗП - буферний запам'ятовувальний пристрій,

БРВ - блок розгортки та відхилення електронного променя,

БВВ - блок введення/виведення даних,

ІВВ - інтерфейс зв'язку з ЕОМ,

АЦК - алфавітно-цифрова клавіатура,

ЗГ - знакогенератор.

Двосторонній зв'язок з ЕОМ здійснюється за допомогою інтерфейсу введення-виведення (ІВВ). Блок введення-виведення (БВВ) керує напрямком переміщення інформації відповідно до режимів роботи дисплея: автономного, автоматичного, режиму передачі даних. За вибір цих режимів відповідають певні клавіші АЦК.

В автономному режимі роботи АЦД на вхід БЗП підєднується алфавітно-цифрова клавіатура, що дозволяє вводити текст, при цьому зв'язок з ЕОМ через інтерфейс ведення - виведення розривається.

В цьому режимі роботи забезпечується можливість редагування тексту. Функції редагування полягають у стиранні чи записуванні символу або рядка, чи заміні (вставці) символа або рядка, переміщенні сторінки чи стиранні сторінки.

В автоматичному режимі роботи встановлюється двосторонній зв'язок з ЕОМ, що забезпечує введення інформації в БЗП. Взаємодія оператора з АЦД забезпечується за допомогою клавіатури ЕОМ.

Режим передачі даних забезпечує передачу відредагованої на екрані АЦД інформації з пам'яті дисплея в ЕОМ.

Формування тексту на екрані ЕПТ забезпечують БЗП, ЗГ, блок розгортання та відхилення (БРВ) і відеопідсилювач (ВПс) при безпосередній участі блоку керування (БК). Місце розташування символа на екрані ЕПТ жорстко зв'язано з визначеною коміркою БЗП, у якій зберігається код символу.

При відображенні текстів інформація, яка надходить в пристрій відображення (ПВ), має вигляд стандартних кодів. Якщо відображається графічна інформація, то вхідні дані визначають координати окремих крапок чи елементів зображення. В текстових ПВ ємність буферного ЗП повинна бути достатньою для запам'ятовування всіх кодів символів, які відображуються на екрані ЕПТ. Оскільки відображення тексту розбивається на ряд текстових рядків з обмеженою кількістю знаків в них, то максимальний об'єм інформації яка відображується на екрані можна визначити як

NeKp = Nстp•N3H•n,

де NeKp - об'єм буферного ЗП для зберігання всіх символів екрана

NCTp - кількість рядків, що відображається на екрані

N3H - максимальна кількість знаків в рядку

n - кількість біт інформації, що кодує один знак (символ).

Для перетворення кодових слів, знаків (символів) в їх зображення на екрані ЕПТ використовується знакогенератор. Його вихідний сигнал може безпосередньо подаватися на керувальний електрод ЕПТ (модулятор яскравості) або через цифро-аналоговий перетворювач для керування роботою системи відхилення електронного променя. Для забезпечення відхилення променя по всьому екрану ЕПТ як в горизонтальному, так і в вертикальному напрямках, на систему відхилення додатково подаються спеціальні сигнали розгортки від блоку відхилення променів (БРВ). Цей блок керується та синхронізується сигналами пристрою управління (БК).

В деяких випадках, наприклад, коли ПВ використовуються як термінал, у його склад вводиться клавішний пристрій у складі алфавітно-цифрової та функціональної клавіатури. Задача такого пристрою полягає в забезпеченні зв'язку користувача з ЕОМ, оперативного коригування інформації.

Найбільш просто формування кадра зображення на екрані ЕПТ забезпечується при однозначному взаємозвязку між номером комірки БЗП, де зберігається код символу та знакомісцем на екрані, де буде відображатись цей символ (рисунок 3.6). Так, наприклад, символ, код якого зберігається в першій комірці БЗП повинен відображатись на першому знакомісці (перший знак в першому рядку), а символ, код якого знаходиться в другій комірці - на другому знакомісці і т.д. При такій організації процесу відображення пристрій керування (БК) організує послідовну вибірку кодів з памяті та синхронне з нею зміщення променя по екрану, по горизонталі (формування рядка) та по вертикалі (формування кадру).

Рисунок 3.6 - Кадр зображення на екрані ЕПТ

Коли необхідно відредагувати (стерти) знак, який відображається на першому знакомісці (1-1), то це означає, що необхідно замінити в першій комірці БЗП код одного символу на код іншого символу або на код відсутності символа. Для виконання цієї операції необхідно сформувати адресу комірки, код якої змінюється. Для цього можна використати символ курсора, який встановлюється під відповідним знакомісцем. Координати курсора фіксуються двома лічильниками, перший визначає положення символу (знакомісця) на рядку, а другий визначає номер рядка. По суті ці два лічильники визначають адресу комірки БЗП. Це дає можливість при черговій регенерації (поновлення) відображення занести у відповідну комірку код нового символу (відсутність символу). Зсув інформації на екрані ЕПТ зводиться до зсуву кодів в БЗП.

Для функції редагування інколи використовують так зване "світлове перо", що являє собою спеціальну конструкцію з фотоприймачем (рисунок 7).

Рисунок 7 - Структурна схема «світлового пера»

Де РА - регістр адреси, ФП - фотоприймач, ФСА - формувач сигналів адреси, ЛЧ - лічильник адреси, СК - схема керування, ІНТ -інтерфейс з ЕОМ.

При піднесенні світлового пера до обраного на екрані символу чи спеціально визначеної світлової області фотоприймач у черговому циклі регенерації зображення формує електричний сигнал, що фіксує адресу комірки БЗП, яка відповідає адресі символу на екрані. Далі виконуються ті ж процедури, що і при взаємодії з курсором. Такі функції редагування, як вставка символу, вставка рядка і т.д. фактично зводяться до переміщення тексту в БЗП і виконуються блоком керування разом із блоком радагування і блоком введення/виведення.

5. Інтелектуальні дисплеї

Застосування мікропроцесорів і периферійного устаткування привело до створення так званих "інтелектуальних дисплеїв", що крім досить широких функцій редагування можуть автономно, за допомогою дисплейного процесора, робити сортування інформації, її розміщення за даною формою, виконувати арифметико- логічні операції над відображуваними даними, програмування процедур обміну інформації, переданої з дисплея, і т.д.

На рисунку 8 наведено спрощений варіант дисплея, у якому функції дисплейного процесора реалізуються мікропроцесором (МП). В основу структури покладений магістрально-модульний принцип організації. До системної магістралі, що явлає собою об'єднаний інтерфейс, підключені модульні пристрої. В ОЗП зберігаються коди символів відображуваної інформації і програми функціонування дисплея під керуванням МП, у тому числі обробки запитів від ЕОМ і клавіатури. У ПЗП МП записані програми стандартних процедур, до яких відносяться процедури формування коду, відображення символу, редагування тексту, керування маркером. Для відображення символу на екрані МП через системну магістраль (CM) вибирає його код з ОЗП і пересилає на адресний вхід ПЗП знакогенератора. Отриманий на виході ПЗП ЗГ код відображення (один рядок матриці) передається на вхід контролера пристрою керування екраном, що перетворює його у відповідний електричний сигнал.

Рисунок 8 - Структурна схема інтелектуального дисплея

Кожен режим редагування реалізується своєю програмою, збереженою в ПЗП МП. Для виклику тієї чи іншої програми МП опитує клавіатуру, звертається до відповідної підпрограми, що змінює зміст масиву даних в ОЗП. Основний недолік розглянутої структури - обмеження інтервалу часу, що виділяється МП для виконання програм обробки інформації (час зворотного ходу електронного променя), тому що під час прямого ходу променя здійснюється перетворення кодів символів і формування коду відображення, тобто МП основний час зайнятий в циклі регенерації інформації. МП може бути звільнений від процесу регенерації, якщо до складу дисплея ввести спеціальний ЗП, який називають - бітовою картою, і увімкнути його між системною магістраллю(СМ) і контролером екрана (КЕ).

Структура ЗП бітова карта (ЗП БК) така, що кожному растровому елементу екрана (пікселу) повинен відповідати певний біт (елемент) памяті. У залежності від того, повинен цей елемент екрана світитися чи ні, у даний розряд памяті записується код, "1" чи "О". При цьому ємність ЗП БК повинна визначатися як

К = m•n

де n - кількість рядків екрана; m - кількість елементів в рядку.

Після заповнення ЗП БК МП звільняється від функцій перетворення кодів символів, а всім процесом регенерації зображення керує КЕ. Крім того, даний спосіб регенерації зображення дозволяє виводити не тільки алфавітно-цифрову, але й графічну інформацію.

Для формування кольорового зображення в код знаку додаються розряди кольоровості, що керують відеопідсилювачами кольору, на інші входи яких надходять сигнали, що визначають контури знаку.

Якщо до складу дисплея входять ЗП БК, то для керування кольором елемент памяті повинен мати кілька розрядів, тобто ЗП повинно складатися з декількох однорозрядних бітових карт, у кожній з них записується відображувана інформація для одного кольору; при цьому в найпростішому випадку кожен шар ЗП БК буде звязаний із своїм відеопідсилювачем кольору.

6. Піксельний принцип формування зображення на екрані ЕПТ

Зображення, що ви бачите на моніторі, створюється програмами Якщо уважно вдивитися в екран, на ньому можна помітити візерунок з малюсіньких кольорових крапок, кожна з який світиться з відповідною яскравістю і формує зображення Ці крапки називаються пикселями (pixels-- picture elements - елементи зображення). Ланцюжок електронних пристроїв, по якій передається зображення, починається від екрану електронно-променевої трубки (ЕПТ), проходить через монітор до відеоплати, а потім до інших компонентів комп'ютера На рисунку 3.9 показані головні елементи монітора, у тому числі сама трубка і й компоненти Електронний промінь рухається по трубці ліворуч праворуч і зверху вниз.

Відхиляюча система ЕПТ, що приводиться в дію підсилювачами горизонтального і вертикального відхилення керує рухом променя. Відеопідсилювачі вмикають і вимикають промінь, визначаючи світіння і яскравість крапок на поверхні екрана. Вхідний каскад підсилення відеосигналу в моніторі синхронізується по сигналах VGA і використовує їх для керування підсилювачами горизонтального і вертикального відхилення.

На рисунку 10 більш докладно показаний процес створення зображення, що полягає в тім, що промінь переміщається по крапках на екрані. Починаючи з позиції 1, промінь переміщується вправо, цілком перетинаючи екран. Наприкінці рядка (позиція 2) промінь різко переміщається вниз і вліво. При русі до позиції 3 (тобто до початку наступної рядка) він відключається. Перетинаючи екран по другому рядку, промінь рухається вправо, закінчуючи переміщення в позиції 4. Процес продовжується переміщенням променя вниз до позиції 5. Потім промінь відключається і повертається в положення 1, щоб знову повторити описаний шлях.

Рисунок 9 - Створення зображення на екрані

Візерунок із крапок різного кольору, що створюється у результаті руху променя, і визначає зображення, що ви бачите. Наприклад, зовсім синій колір екрана досягається шляхом відключення променя для червоних і зелених крапок і включення променя для синіх. Яскравість синіх крапок залежить від яскравості променя в той час, коли він знаходиться на кожній з них. Більш складні зображення -- це просто комбінації червоних, зелених і синіх крапок відповідної яскравості. Ваше око розрізняє не окремі крапки, а їхню сукупність, що і складає зображення.

Рисунок 10 - Процес створення зображення на екрані

Зображення на екрані - це масив зелених, червоних і синіх точок. Промінь, рухаючись зліва праворуч і зверху вниз, засвічує пікселі по черзі, утворюючи зображення.

Кожен закінчений прохід променя по екрані зверху вниз називається кадром, а кількість завершених кадрів у секунду - частотою кадрів. Асоціація відеоелектронних стандартів (VESA -- Video Electronics Standards Association) звичайно рекомендує частоту 75 кадрів у секунду. При такій частоті очі не помічають послідовної зміни кадрів. Якби ця зміна була помітна, то сприймалося б як мерехтіння екрану. Часткова продуктивність монітора визначається максимальними частотами розгортки променя по вертикалі і по горизонталі.

Продуктивність монітора визначається дозволяючою здатністю екрана і частотою кадрів Частота кадрів не повинна перевищувати максимальної частоти розгортки по вертикалі. Кількість рядків, що малюються на екрані, за 1 сек не може перевищувати частоти рядка. Щоб понизити частоту рядків у моніторі використовується метод чергування. Дисплей сканує рядки з чергуванням через одну, потім повертається нагору і проходить по пропущених рядках. Кожна половина розгортки називається полем, а один кадр складається з двох полів, що проходяться променем послідовно. Чергування дозволяє вдвічі скоротити частоту кадрів і тому зменшує необхідні частоти розгортки. Це приводить до здешевлення підсилювачів відхилення.

Страницы: 1, 2, 3