Шпаргалка по "Цифровому устройству"

31. Функции растрового  процессора

В растровых  ГД картинка запоминается в видеоЗУ  в виде композиции точек (пикселей). Каждому пикселю на экране соответствует  определенная точка – растровый  элемент. Изображение формируется  путем синхронного опроса ячеек видеоЗУ и перемещения луча по строкам экрана ЭЛТ. Пир этом значение пикселя, считанного в каждый момент из видеоЗУ, отображается в виде двух или многоградациооного изображения растрового элемента.

 Процессор  должен выполнять следующие функции:

• Преобразование дисплейного файла, хранящегося в ОЗУ.
• Вычисление пикселей по информации, записанной в дисплейных командах.
• Запись пикселей в видеоЗУ.
• Формирование цикла регенерации информации с заданной частотой.

 

В растровых  ГД возникает необходимость вычисления всех точек каждого графического примитива (элементарного графического изображения) и записи каждой точки полученного изображения в видеоЗУ. Отсюда следует, что видеоЗУ должно иметь достаточную емкость и быстродействие. 

32, 33. Четыре типа дисплеев, способных к изображению цвета. Программная реализация в ГД цвета и тона.

      В зависимости от требований, предъявляемых  к цветности изображений, растровые  ГД можно подразделить на четыре вида:

• Способные формировать двухградационные изображения.
• Способные формировать тоновые изображения (все оттенки серого).
• Цветные с постоянным цветом.
• Цветные с изменяемым цветом.

В двухградационных ГД видеоЗУ имеет одну «плоскость», то есть содержит по одному биту на пиксель. Выборка пикселя осуществляется путем циклического просмотра видеоЗУ по строкам с помощью счетчика адресов по Х и У, содержимое которых увеличивается на единицу синхронно с формированием генератором растра сигналов строчной и кадровой развертки. Адресуемый пиксель выбирается из видеоЗУ и поступает на вход модулятора ЭЛТ, открывая его при значении пикселя, равном единице. Если значение нулевое, то пиксель не подсвечивается.

     Для создания тонового черно-белого изображения  видеоЗУ имеет несколько плоскостей, число которых определяется количеством  градаций черно-белого тона, то есть разрядностью пикселя (n = Log2N, где N – число градаций). Считанный из видеоЗУ двоичный код пикселя (рисунок 6.13б) преобразуется с помощью ЦАП в напряжение, которое управляет модулятором яркости ЭЛТ.

     Цветные изображения могут быть получены двумя способами.

     Первый  способ базируется на первичной форме  описания графической информации в  исходном дисплейном файле и формирует  изображение постоянно заданным цветом. В этом случае в ячейке видеоЗУ, соответствующей вычисленным координатам  вектора, записываются все атрибуты цвето-графической дисплейной команды, которая содержит поля RGB. Двоичные коды интенсивности красного, зеленого и синего цветов из этих полей после считывания пикселя преобразуются в уровни управляющих напряжений на соответствующих ЦАП. Изменить цвет изображения в данном случае возможно только путем преобразования атрибутов цвета в командах исходного дисплейного файла.

              Второй способ позволяет выводить  цветные изображения с изменяемым  цветом. Для реализации его в  состав видеоконтроллера вводятся специальные ЗУ, в котором записывается таблица цветов. В этом случае каждый пиксель содержит адрес таблицы цветов. Такой способ позволяет производить раскраску изображений без изменения самого изображения, меняя адреса таблицы цветов в соответствующих ячейках видеоЗУ. Разрядность пикселя в видеоЗУ определяется емкостью таблицы цветов. Этот способ позволяет получить более качественное изображение, но он дороже. 

34. Аппаратная реализация  цвета в ЭЛТ-дисплее

Есть  три лучевые пушки и три слоя люминофора. Каждая пушка проецирует свой цвет, т.е цвет RGB.

ЭЛТ представляет собой стеклянную колбу с плоским  основанием – экраном (рисунок 5.23), покрытым с внутренней стороны люминофором.

Рисунок 5.23. Устройство электронно-лучевой  трубки.

В колбе  размещаются несколько электродов. Катод 1 нагревается подогревателем 6 до температуры около 1100 градусов Кельвина. Под воздействием электростатического  поля ускорения, создаваемого между  катодом и анодом 2, электроны  с поверхности нагретого катода устремляются в сторону анода и экрана 3. Эти электроны проходят через модулятор 7, фокусирующую систему 5 и образуют узкий пучок, который ударяясь о поверхность экрана, вызывает вторичную эмиссию и свечение люминофора. Пучок электронов отклоняется электростатической или электромагнитной отклоняющей системой 4. Важной характеристикой ЭЛТ является минимальный диаметр пятна на экране, который составляет 0.2 – 0.4 мм и определяет разрешающую способность ЭЛТ.            

        Достоинство ЭЛТ состоит в  том, что она позволяет получать качественные полутоновые и цветные изображения, обеспечивает сравнительно высокую яркость и разрешающую способность.

        Недостатками ЭЛТ являются большие  габаритные размеры, невысокая  надежность, необходимость в высоковольтных источниках питания (около 25 КВ), высокое энергопотребление, высокий уровень электромагнитного излучения, который, если не принимать специальных мер может быть опасен для здоровья. 

35. Рекомендации по  выбору мониторов.

Вопреки многим мнениям, основное негативное воздействие исходит не от вредных излучений экрана, а от нестабильного и некачественного изображения. В частности, при наблюдении за быстроменяющимся изображением мышцы глаза быстро устают, что отрицательно сказывается на зрении.

      1. Рядовому пользователю, работающему, в основном, с текстами вполне подойдёт любой 15’ монитор.

      2. Для обучения и игр лучше  подходят 17’ мультимедийные мониторы  со встроенными колонками.

      3. При работе с большими таблицами  и бухгалтерскими системами желательно  иметь обширную площадь экрана, позволяющую реже прокручивать документы и иметь возможность вывода нескольких документов одновременно. Рекомендуются 17’ мониторы. Удобным также может быть ЖК-дисплей, так как он позволяет поворачивать изображение на 90º.

      4. Оснащение кабинета руководителя зависит от личных предпочтений. Некоторые фирмы выпускают престижные линейки мониторов.

      5. Если в помещении сложные условия  освещения (несколько источников  света), рекомендуется монитор с  плоским экраном, который создаёт  меньше бликов, чем выпуклый.

      6. На рабочих местах для дизайна  и вёрстки нужен большой размер  экрана, точная цветопередача и  средства калибровки. Такими качествами  обладают, например, мониторы Apple.

      7. В анимационных студиях может  понадобиться широкий экран 16:9.

      8. При работе с САПР в КБ нужна большая площадь экрана и малый шаг точек, то есть высокое разрешение, не менее 1600×1200. В некоторых случаях необходим специальный монитор для создания трёхмерного изображения.

      9. Для оборудования научных лабораторий  и медицинских учреждений важно выбирать мониторы, удовлетворяющие строгим требованиям по уровню электромагнитных излучений, чтобы они не влияли на высокочувствительные приборы. Этим требованиям удовлетворяет большинство ЖК-мониторов.

      10. В демонстрационных залах, на выставках применяются специальные презентационные мониторы с большим размером экрана, высокой яркостью, имеющие вход для проигрывателя, видеомагнитофона, проектора, выход аудио. Может быть ЖК и PDP.

      11. Оснащение домашнего компьютерного  театра требует большого телевизора или ЖК-проектора, но если необходимо и работать, то целесообразно иметь 19-21’ монитор.

      12. На производственных участках  с повышенным электромагнитным  излучением, вибрациями и загрязнениями  нужны специальные промышленные  мониторы, заключённые в пыленепроницаемый ударопрочный корпус. Они бывают совмещены с сенсорной системой ввода данных, заменяющей клавиатуру.

13. Рабочие  места операционистов в банках, а также серверы и кассовые  аппараты могут оснащаться недорогими  монохромными мониторами с диагональю 9-14’.  

36. Стандарты безопасности  ЭЛТ мониторов  по уровням излучения.

Комплексный стандарт TCO вводит ограничения на излучение электрических, электростатических и магнитных полей. 

 

37. Стандарты безопасности  ЭЛТ мониторов  по качеству изображения.

      Стандартом  MPR II нормируются следующие визуальные параметры:

цвет  фона или символа, яркость экрана или курсора, средняя яркость  и её равномерность, коэффициент  диффузного отражения, дрожание изображения, расчётная критическая частота  мерцаний, размеры и искажения  символа, нелинейность, неортогональность, коэффициент модуляции растра, растровая частота, чёткость, коэффициент отражения от обрамления экрана и др. 

38. В чем состоят  содержательные отличия  стандартов MPR от TCO

Первый  стандарт MPR регламентировал ограничения на мощность электростатических, электрических и магнитных полей для компьютерной и офисной техники. Позже появился MPR2. Этот стандарт учитывается при разработке всех последующих комплексных стандартов, которые называются ТСО.

Как говорилось, стандарт ТСО носит комплексный  характер и в этом его принципиальное отличие от стандартов MPR.

Помимо  требований к разного рода излучениям для компьютерной и офисной техники, он предъявляет требования по эргономике, то есть физическому и визуальному  удобству использования, пожарной и  электрической безопасности. Рекомендации ТСО определяют минимально приемлемые параметры мониторов, такие как разрешение, интенсивность свечения люминофора, запас яркости, энергопотребление, шумности и так далее.  В ТСО приводятся методики тестирования мониторов.  Его тесты распространяются как на ЭЛТ мониторы, так и на плоскопанельные, а также на портативные компьютеры, системные блоки и клавиатуры. Он регламентирует тестирование и сертификацию электротехнических приборов и устройств, участвующих в поверке. 

39. Параметры ЭЛТ.

1. Размер экрана по диагонали в дюймах.
2. Максимальный размер изображения, в сантиметрах, по диагонали, как правило, на полтора дюйма меньше.
3. Размер зерна люминофора в миллиметрах – 0.22-0.4 мм.
4. Максимально возможное разрешение.

 

40. Экранные покрытия.

Если  поверхность экрана никак не обработана, то экран будет отражать все предметы, находящиеся за спиной пользователя, а также самого пользователя. Это не способствует комфортности работы, кроме того, поток вторичного излучения, возникающий при попадании электронов на люминофор, может негативно влиять на здоровье человека. Экранные покрытия особенно необходимы для ЭЛТ-мониторов. Для ослабления влияния вредных факторов на поверхность кинескопа наносится многослойное покрытие, например, компания Hitachi использует следующие слои:

Верхний – предназначен для борьбы с отражением.

Следующий слой с различными преломляющими  свойствами - дополнительно снижает  отражение от экрана.

 Далее  слой антистатического покрытия, который предотвращает налипание  пыли на экран.