I personal computer vengono utilizzati per visualizzare testo e immagini grafiche Alcuni vari tipi visualizza. Di seguito è riportata una classificazione dei display in base all'interfaccia che utilizzano con il computer.
- Visualizzazione composita. Ha una linea di ingresso analogica. Il display può essere a colori o monocromatico. Il segnale video entra nel display secondo lo standard NTSC (National Television System Committee). Questa norma utilizzato anche in televisione. Il display composito viene utilizzato insieme a un adattatore video CGA.
- Display digitale. Ha da una a sei linee di ingresso. Il display digitale può visualizzare fino a 2n colori diversi, dove n è uguale al numero di righe di input. Questo tipo i display possono essere utilizzati insieme a EGA e CGA.
- Display RGB analogico. Dispone di tre linee di ingresso analogiche (controllo dei colori rosso, verde e blu). Il livello di tensione su ciascuna linea è responsabile dell'intensità del colore corrispondente sullo schermo. Il numero di colori che un display analogico può visualizzare è in realtà limitato solo dalle capacità dell'adattatore video. Il display analogico viene utilizzato insieme a VGA, Super VGA e XGA.
I parametri dei display più comuni utilizzati sui computer compatibili IBM PC/XT/AT sono riportati nella tabella seguente:
| Display | Visualizza l'adattatore video compatibile | Numero di colori | Risoluzione in modalità tex | Risoluzione grafica |
| Monocromatico (MD) | MDA, Ercole, EGA | 2 | 80x25 | 640x350 720x350 720x348 |
| Colore (CD) | CGA, EGA | 16 | 40×25 80x25 |
320x200 640x200 |
| Colore migliorato (ECD) | CGA, EGA | 16 su 64 | 80x25 | 320x200 640x200 640x350 |
| Digitale multifrequenza | CGA, EGA | 16 su 64 | 40×25 80x25 |
320x200 640x200 640x350 |
| Analogico multifrequenza | VGA | 256 | 80x25 | 640x480 800x600 |
| VGA a colori | VGA | 256 | 40×25 80x25 |
320x400 640x400 |
| VGA monocromatico | VGA | 256 | 40×25 80x25 |
320x350 640x350 720x350 720x400 720x480 |
Tabella 2.1 Tipi di visualizzazione
1.1. Visualizzazione monocromatica
Inizialmente, il PC IBM veniva prodotto con un display monocromatico IBM (MD) e un adattatore video monocromatico (MDA). Sebbene MDA non offra la possibilità di utilizzare grafica e vari colori, a causa della sua alta risoluzione - 720x350 (che è persino superiore a quella fornita da EGA - 640x350), MDA è ampiamente utilizzata per applicazioni che funzionano con i testi. Il passo successivo nel miglioramento dei sistemi video è stata la creazione da parte di Hercules Technology, INC. il nuovo adattatore video Hercules (Hercules), utilizzato insieme a un display monocromatico di IBM (MD). Questo adattatore è compatibile con MDA e fornisce all'utente funzionalità grafiche.
Il display monocromatico IBM e i suoi dispositivi compatibili utilizzano una frequenza fotogrammi di 50 Hz.
1.2. Visualizzazione a colori
IBM Color Display (CD) viene utilizzato insieme a un adattatore grafico a colori (CGA) e fornisce quattro colori per la grafica e otto colori per il testo. Il display a colori stesso ha la capacità di visualizzare sedici colori diversi. La risoluzione di un display a colori è inferiore a quella di un display monocromatico - 640x200 e la dimensione dei caratteri è di 8 pixel (un pixel è l'elemento minimo dell'immagine) in altezza e 8 pixel in larghezza. Di conseguenza, è evidente che i caratteri sono costituiti da singoli pixel. Con l'avvento di un display a colori migliorato con una risoluzione più elevata, questo inconveniente è stato eliminato.
Il display a colori ha un frame rate di 60Hz.
1.3. Visualizzazione a colori migliorata
Il display a colori migliorato è progettato per l'uso con l'adattatore video EGA. Ha un'alta risoluzione: 640x350 e può essere visualizzato Di più colori (16 qualsiasi su 64) rispetto a un display a colori convenzionale. I caratteri sono larghi 8 pixel e alti 14 pixel.
1.4. Display a colori multifrequenza
Questo display ha la capacità di funzionare con frame rate diversi, il che consente di supportare modalità con risoluzioni diverse. Tipicamente questi display hanno una risoluzione di 640x350 (che corrisponde a EGA) e superiore: 640x400, 640x480, 800x600, 1024x768. Le ultime due modalità sono implementate solo dagli adattatori video Super VGA e XGA.
Un display a colori multifrequenza può produrre più colori di un display a colori potenziato. Quando funziona in modalità digitale, ha gli stessi 64 colori dell'ECD e quando funziona in modalità analogica, può visualizzare un numero virtualmente illimitato di colori. La maggior parte dei display multifrequenza può essere utilizzata insieme al VGA. I primi modelli di display multifrequenza NEC non supportavano l'adattatore video VGA.
1.5. Visualizzazione VGA
Per l'adattatore video VGA, IBM ha sviluppato un display RGB analogico ad alta risoluzione, nonché un display analogico monocromatico ad alta risoluzione. Su uno schermo monocromatico i diversi colori sono rappresentati in diverse tonalità di grigio. I due display (monocromatico e a colori) sono intercambiabili: le applicazioni scritte per uno dei display possono essere eseguite sull'altro display.
Il primo televisore in bianco e nero con display LCD apparve nel 1976 (della Sharp) e aveva uno schermo di 160x120 pixel. L'idea di utilizzare tali schermi in progetti amatoriali per lungo tempo si è scontrata con un problema banale: troppo costoso per lo sviluppo domestico. Negli ultimi anni la situazione è cambiata radicalmente e i display LCD grafici monocromatici GLCD (Graphic Liquid Crystal Display) non sono diventati molto più costosi delle loro controparti alfanumeriche.
I vantaggi degli indicatori grafici rispetto agli indicatori simbolici sono evidenti, perché consentono di visualizzare sullo schermo un'immagine raster bidimensionale con un'immagine veramente riconoscibile. Le prestazioni dei moderni MK sono sufficienti per una riproduzione uniforme video in streaming. Non è un analogo della prima TV in bianco e nero in una versione con microcontrollore tascabile?
Tra i tanti parametri in base ai quali viene selezionato GLCD, il tipo di controller grafico interno è importante. Da esso dipendono il sistema di comando, l'interfaccia fisica e l'algoritmo software.
Esistono circa una dozzina di varietà di controller LSI di diversi produttori. Rispetto ai moduli LCD "alfanumerici", GLCD presenta un'innovazione: possono esserci diversi controller e sono integrati da un driver di segmento. Si forma una coppia che può essere considerata un "chipset", per analogia con schede madri personal computer.
Nei comuni GLCD compatibili con il sistema di comando del controller KS0108 (Samsung), il chipset è designato dalla frazione KS0107/KS0108 o KS0107B/KS0108B. Gli sviluppatori esperti sanno che il nome "KS0107" si riferisce al driver del segmento e "KS0108" si riferisce al controller di controllo. A volte i documenti indicano solo il tipo di controller KS0108, considerando la presenza di un chip driver circuito stampato Il display LCD è ovvio.
Nella fig. La Figura 2.43 mostra un diagramma a blocchi di uno standard GLCD KS0107/KS0108 con un layout di 128x64 pixel. La base è una matrice di elementi LCD, disposti su una larghezza di 128 colonne e un'altezza di 64 righe. Per illuminare ciascuno degli 8192 punti dello schermo, sono necessari 192 interruttori a transistor, che si trovano in un driver KS0107 e due controller KS0108. Ogni controller dispone di RAM interna con una capacità di 4 Kbit, nonché di interfaccia logica con dispositivi esterni. A sua volta, il driver genera una griglia di segnali di clock per l'intero sistema dall'oscillatore RC principale (dettagli in).
Riso. 2.43. Schema a blocchi di GLCD con organizzazione 128×64 pixel.
Perché il GLCD ha due chip controller e non uno? Si può presumere che ai fini dell'unificazione, poiché ciascuno di essi è responsabile del proprio quadrante di 64x64 pixel. Aumentando proporzionalmente il numero di quadranti, è possibile ottenere qualsiasi dimensione dello schermo da 64x64 a 640x480 pixel.
I display LCD grafici hanno, come attributo obbligatorio, una retroilluminazione a LED integrata. Il suo colore determina lo sfondo dell'immagine. Ad esempio, lettere nere su sfondo giallo. Nel display non è presente alcun generatore di caratteri alfabetici incorporato. Il programmatore deve creare lettere, numeri, simboli e segni da solo. L'alfabeto potrebbe essere qualsiasi conosciuto al mondo e qui non c'è alcuna esagerazione.
Sfortunatamente, non c'è unificazione nella piedinatura e nei nomi dei contatti, anche sui GLCD con lo stesso controller. Questo è un aspetto negativo che ti costringe a studiare attentamente le schede tecniche. Nella tabella. 2.6, ad esempio, contiene una raccolta di designazioni di segnali presenti nei GLCD compatibili con KS0107/KS0108. Particolare attenzione dovrebbe essere prestata al nome completo del display. Ad esempio, Winstar WG12864A ha un controller KS0108 e WinstarWG12864D ha un controller T6963C, che ha un sistema di comando completamente diverso. Esistono GLCD con un'alimentazione ridotta di +2,4…+3,6 V. Succede che la retroilluminazione è alimentata da +5 V e l'indicatore da +3 V, ecc.
Tabella 2.6. Decodifica segnali GLCD standard KS0107/KS0108
I circuiti elettrici per collegare il GLCD al MK sono simili tra loro, anche con “chipset” diversi all'interno (Fig. 2.44, a...g), tuttavia software sarà completamente diverso. Per controllare la luminosità della retroilluminazione, è possibile utilizzare il circuito precedentemente discusso in Fig. 2.42, a…p.
a) schema tipico di collegamento di un modulo GLCD compatibile con il sistema di comando KS0108. Il bus dati “DB0”…“DB7” è bidirezionale. Il resistore L2 imposta la luminosità della retroilluminazione. Il resistore R1 regola il contrasto da uno schermo completamente chiaro a uno schermo completamente scuro. All'interno del GLCD viene generata una tensione negativa al contatto “UEE” -5...-8 V;
b) il tipo di controller è lo stesso della Fig. 2.44, a, ma la piedinatura e il nome dei pin GLCD sono diversi. Per regolare il contrasto è sufficiente una resistenza costante R1. La sua resistenza è indicata nella scheda tecnica. La luminosità della retroilluminazione non è regolabile;
c) i segnali in controfase vengono forniti ai terminali “CSl”, “CS2” del display grafico HG1 (128×64), ovvero In ogni istante si accede solo ad uno dei due quadranti di pixel (64x64). L'inverter sul transistor VT1 riduce il numero di linee MK; DI
A proposito della fig. 2.44. Schemi di collegamento dei moduli LCD grafici a MK (fine):
d) il modulo GLCD HG1 ha un controller interno T6963 di Toshiba. La tensione negativa per la regolazione del contrasto è fornita esternamente e regolata dal resistore R2. Il resistore R1 determina la luminosità della retroilluminazione. Il diodo VD1 protegge il display dall'applicazione di una tensione positiva superiore a +0,7 V all'ingresso “Vo”;
e) il modulo GLCD HG1 ha un controller interno SED1330 di Seiko Epson Corp. Per regolare il contrasto è necessaria un'alimentazione esterna bipolare +5 V;
f) circuito equivalente per la sorgente di tensione negativa GLCD. Il contrasto è controllato dal resistore variabile R4. La stabilità della temperatura è mantenuta dal termistore RK1. Il resistore R3 linearizza la caratteristica della temperatura; la sua resistenza è selezionata sperimentalmente;
g) Non è necessario che il segnale di ripristino iniziale per il pin “RES” del modulo LCD grafico HG1 sia fornito dal MK. Può essere formato dalla catena esterna R1, C/. Il vantaggio è il risparmio delle linee delle porte MK.
Monitor monocromatici sono significativamente più economici di quelli a colori, hanno un'immagine più chiara e una risoluzione maggiore, consentono di visualizzare decine di sfumature di grigio e sono meno dannosi per la salute umana. Pertanto, molti programmatori professionisti li preferiscono.
Tra quelli monocromatici, quelli più comunemente usati sono:
● monitor monocromatici a controllo diretto, che forniscono un'alta risoluzione durante la visualizzazione di testo e simboli pseudografici, ma non destinati a generare immagini grafiche costituite da singoli pixel; lavorare insieme solo con controller video monocromatici;
● i monitor monocromatici compositi forniscono una visualizzazione di alta qualità sia simbolica che simbolica informazioni grafiche quando si lavora insieme a un adattatore grafico a colori (ma producono naturalmente un'immagine monocromatica, molto spesso verde o ambra).
La risoluzione più alta con una buona trasmissione dei mezzitoni tra i monitor attualmente utilizzati sono i monitor compositi monocromatici con immagini in bianco e nero del tipo “bianco carta” (spesso utilizzati nei sistemi di desktop publishing); la loro risoluzione quando si lavora insieme ad un buon adattatore video supera 1600 x 1200 pixel.
Monitor a colori
Un monitor CRT a colori utilizza tre cannoni elettronici, a differenza del cannone singolo utilizzato nei monitor monocromatici. Ogni pistola è responsabile di uno dei tre colori primari: il rosso (Rosso), verde (Verde) e blu (Blue), mescolando i quali vengono creati tutti gli altri colori e sfumature di colore, fino a 16 milioni di sfumature diverse fornite dallo standard TrueColor. Il fosforo di un tubo colorato contiene piccoli gruppi di punti, ciascuno dei quali ha tre tipi di elementi (da cui il nome del gruppo di elementi fosforici - triadi), brillano di questi colori primari e il flusso di elettroni da ciascun cannone elettronico è diretto ai corrispondenti gruppi di punti. Tali monitor sono talvolta chiamati monitor RGB, dalle prime lettere dei nomi dei colori primari che formano lo spettro.
Il fascio di elettroni destinato agli elementi di fosforo rosso non dovrebbe influenzare gli elementi di fosforo verde o blu. Per raggiungere questo obiettivo
azione, viene utilizzata una maschera speciale, la cui struttura dipende dal tipo di cinescopi di diversi produttori, garantendo la discrezione (rasterizzazione) dell'immagine.
I CRT possono essere suddivisi in due classi:
●con una disposizione di cannoni elettronici a forma di delta;
● con una disposizione planare di cannoni elettronici.
Spesso un CRT (tubo) con disposizione planare di cannoni elettronici è anche chiamato CRT con autoconvergenza dei fasci, poiché l'effetto campo magnetico Il terreno sulle travi posizionate triplanarmente è quasi identico e quando si modifica la posizione del tubo rispetto a questo campo non sono necessarie ulteriori regolazioni. Questi tubi utilizzano due tipi di maschere: 0 “Shadow Mask”;
● “Maschera slot”.
La maschera d'ombra è il tipo di maschera più comune per i monitor CRT. La maschera d'ombra è una rete metallica davanti allo schermo di un tubo di vetro con uno strato di fosforo. Buchi dentro rete metallica garantire che il raggio colpisca con precisione solo gli elementi fosforici necessari e solo in determinate aree. La distanza minima tra elementi fosforici dello stesso colore è chiamata dot pitch. La maschera d'ombra viene utilizzata in molti monitor moderni, in particolare Hitachi, Panasonic, Samsung, Daewoo, LG, Nokia, ViewSonic.
La maschera a fessura è costituita da conduttori metallici paralleli davanti allo schermo di un tubo di vetro con uno strato di fosforo. Gli spazi tra i conduttori assicurano che il raggio colpisca con precisione le strisce di schermatura richieste. Gli elementi fosforici sono disposti in celle ellittiche verticali e la maschera è costituita da linee verticali. Le strisce verticali sono in realtà divise in celle ellittiche che contengono gruppi di elementi fosforici di tre colori primari. La distanza minima tra due celle è chiamata passo della fessura. La maschera a fessura viene utilizzata, oltre ai monitor NEC (lo sviluppatore di questa tecnologia), nei monitor Panasonic con schermo piatto Schermo piatto PureFlat e LG Flatron.
Sony ha sviluppato tubi piatti con griglia di apertura (Aperture Grill), meglio conosciuti come tubi Trinitron. La griglia di apertura è una griglia metallica con linee verticali. Invece di celle ellittiche, lo schermo contiene una serie di fili costituiti da elementi di fosforo di tre colori primari, disposti sotto forma di strisce verticali. Questo sistema fornisce un elevato contrasto dell'immagine e una buona saturazione del colore, che insieme forniscono alta qualità monitor con tubi basati su questa tecnologia. La maschera utilizzata nei tubi Sony, così come CTX, Mitsubishi, ViewSonic, è una lamina sottile con sottili linee verticali tagliate al suo interno. Lei poggia su uno (in monitor di grandi dimensioni- su più fili orizzontali, la cui ombra è visibile sullo schermo. Questo filo viene utilizzato per smorzare le vibrazioni ed è chiamato filo smorzatore.
La distanza minima tra due fili dello stesso colore sullo schermo è chiamata passo della striscia. I concetti introdotti sopra: “passo del punto”, “passo della fessura”, “passo della striscia” possono essere associati al termine generale più comune “dimensione del grano”, discusso di seguito.
COME monitor a colori Vengono utilizzati anche monitor a colori compositi, che forniscono sia colore che grafica, ma Con risoluzione piuttosto bassa.
I monitor RGB sono di qualità superiore, hanno un'alta risoluzione e dettagli grafici e cromatici; hanno il proprio cavo per ciascuno dei principali segnali di colore (nei monitor compositi, tutti e tre i segnali di colore passano attraverso un cavo).
I monitor RGB funzionano insieme a un controller grafico a colori. Tre tipi di monitor video: CD (Color Display), ECD (Enhanced CD) e PGS (Professional Graphics System), hanno definito lo standard per i monitor a colori di uso diffuso, ma attualmente solo gli ultimi meritano attenzione.