Tehnologii noi ale sistemelor de afisare - ecranele lcd

TEHNOLOGII NOI ALE SISTEMELOR DE AFISARE - Ecranele LCD

♦  Ecranele LCD

Utilizeaza tehnologia nematica, bazata pe molecule nematice aflate intre doua folii de plastic, ce pot fi aliniate cu ajutorul unor santuri in folii astfel incin modifica polaritatea luminii ce trece prin ele.

O alta tehnologie este cea colesterica, cristalele lichide trec de la starea transmisiva la cea reflectiva fara a modifica polaritatea luminii. Sunt bistabile, deci nu este nevoie de energie exterioara pentru mentinerea unui pixel in starea transmisiva.

Ecranele LCD difera dupa modul de aplicare al curentului care aliniaza celulele nematice. Au o matrice de conductoare orizontale si verticale, numita matrice pasiva.

Tehnologia cu pelicula subtire Thin Film tranzistor TFT folosesc matricea activa.

Corespondentul persistentei la LCD este timpul de raspuns, care poate fi afectat de temperatura mediului.

Ecranele cu emisie de cimp Field Emission Display FED, folosesc acelasi principiu ca tuburile catodice, este un tub catodic aplatizat.

♦Ecranele electroluminiscente

Utilizeaza un panou EL impartit in pixeli individuali. Probleme la durata de viata a ecranelor rosii.

♦Ecranele cu plasma

Folosesc tensiuni ￡lte pentru ionizarea unui gaz, determinandu-l sa emita lumina. Au o stralucire rosie a neonului., sunt mari consumatoare de energie.

7) Tipuri de conectori

VGA and SuperVGA

Conectorul video ￢unatatit VESA Enhanced Video Connector

C) ADAPTOARE DE AFISARE – PLACA VIDEO SI ACCELERATORUL GRAFIC

Sunt dispozitivele hardware care transforma impulsurile digitale ale PC-ului in semnale ce pot fi afisate de un monitor.

Primul sistem de afisare era adaptorul de afisare monocrom MDA, introdus in 1981 de IBM. In 1982 apare adaptorul grafic de afisare CGA, apoi cel ￢unatatit EGA.

Standardul este VGA Video graphic Array, introdus de IBM in 1987. A fost urmat de sistemul de afisare 8514/9, care in 1990 a fost ￢unatatit aparand XGA Extended Graphics Array. In 1987 s-a fondat organizatia companiilor video VESA Video Electronics Standarde Association.

Tipurile principale de placi video sunt:

- placi VGA, cele de baza

- placi SVGA, respecta standardele VESA pentru rezolutii ￡lte, dar

folosesc buffrere de cadre mici si nu includ acceleratoare grafice

- acceleratoare grafice, opereaza comenzi de desenare 2D si permit obtinerea

de rezolutii ￡lte

- placi acceleratoare 3D, opereaza cu comenzi 3D.

Sistemul de afisare se prezinta sub forma placilor video sau sunt incorporate pe placa de baza. placile video moderne utilizeaza cinci elemente importante:

- cipurile acceleratoare, cel mai important, instructiunile MMX se suprapun

peste functiile acestora. Au urmatoarele caracteristici:

- latimea regisstrilor

- tehnologia memoriei, de regula VRAM

- rezolutia acceptata

- culorile acceptate

- frecventele

- largimea de banda a magistralei

- sistemele de operare acceptate

- suportul pentru VGA

- controllerele video, genereaza semnalele de scanare. Cu ajutorul oscilatiilor regulate ale unui cristal genereaza semnal de ceas pentru puncte, cu o frecventa egala cu cea la care vor fi scanate datele pentru pixelii care apar pe ecran. Sunt de mai multe tipuri:

- controllere CRT, semnalele generate de ele controleaza deplasarea fasciculului de electroni -controllere VGA, necesare la acceleratoarele 2D si 3D, sub forma unui cip VGA -circuitele RAMDAC, se ocupa de conversia semnalului digital in analog, se numeste convertor digital analogic

- memoria, este principalul buffer de cadre. -BIOS

Caracteristicile de baza ale standardelor pentru placile video

1) Astfel functioneaza RAMDAC

RAMDAC-ul este o componenta importanta a fiecarei placi grafice, fiind responsabil pentru numarul de culori si ergonomia imaginii afisate pe ecran.

Pentru inceput, este nevoie ca datele sa ajunga de la procesor la placa grafica, prin intermediul magistralei de date (bus ISA, VLB san PCI).

O grafica de tip pixel (pixel este derivatul concatenat din expresia enlezeasca ,,PICture ELement') este scrisa direct in memoria placii. Elementele de tip text sunt prelucrate de generatorul de caractere incorporat in placa. Elementele grafice, gen linii si dreptungbiuri, sunt trimise catre cipul accelerator prin coordonatole de inceput si sfarsit, iar acesta calculeaza care pixeli se vor aprinde, scriind informatia in memoria placii. In acest mod, se accelereaza afisarea, si, in acelasi timp, procesorul este scutit de un calcul suplimentar, iar busul nu este aglomerat de gramada de date grafice.

Pentru a ajunge datele din memoria placii grafice la monitor responsabil este RAMDAC-ul (Random Access Memory Digital-Analog Convertor). Componenta mai sus amintiti este inclusa in fiecare placa grafica, convertind maginea digitala din RAM-ul video in semnale analogice pentm monitor. Mai nou, placile grafice au RAMDAC-ul integrat in acelasi circuit integrat cu aceeleratorul grafic.

Controlerul CRT (Catodic Ray Tube - tub catodic) de pe placi adreseaza neintrerupt memoria grafica, citind imaginea punct cu punct. Astfel, RAMDAC-ul obtine continuu informatii despre valorile de culoare ale fiecarui pixel in parte. Numarul de puncte care compun ecranul depind de rezolutie. La 320x200 sunt

64.000 puncte, iar la o rezolutie de 1280x1024 pixelii siunt in numar do 1,3 milioane. Freventa, de baleiaj defineste numarul de citiri pe secunda a imaginii complete din memoria video. Valorile mai mici do 70 Hz sunt percepute ca palpaire de catre ochiul urnan, fiind neergonomice.

La o rezolutie do 1024x768 pixeli si 16,8 milioane de culori (24 biti), cantitatea de date este de 1024 x 768 pixeli x 3 bytes de culoare, adica 2,36 MB Considerand frecventa de baleiaj ca fiind de 80 Hz, se ajunge la 100 MB/sec. Pentru comparatie, un bus PCI atinge practic o rata de transfer de numai 50 MB/sec.

In directa legatura cu acoste date se afla frecventa pixelilor, reprezentind numarul de pixeli pe secunda generat de RAMDAC. In general, frecventa maxima a pixelilor este specificata pe carcasa cipului RAMOAC; valorile uzuale sunt cuprinse intre 135 si 220 MHz.

DRAM SI VRAM

Memoria de pe placa grafica poate fi de tip DRAM sau VRAM. In cazul memoriei DRAM, gestionarea intrarii si iesirii este impartita de RAMDAC, cipul accelerator si bus. La un moment dat, dear una dintre componentele mentionate poate accesa datele. In cazul in care fluxul acestora este mare, procesorul principal (CPU) nu mai scrie Ia fel de des datele in memoria video. Acesta este punctul in care apar problemele placilor grafice DRAM. In ultima vreme, producitorii si-au indreptat atentia mai ales catre cipuri EDO-DRAM, adica spre memorii buffer-ate.

VRAM (Video RAM) este un Dual-Port-RAM, fiind posibile sirnultan atin scrierea cat si citirea momriei. RAMDAC-ul poate sa primeasca date de la VRAM si, in ace1asi timp, memoria poate fi scrisa de catre CPU sau de catre cipul accelerator. Dezavantajul VRAM consta in faptul ca pretul la care pot fi achizitionate aceste circuite integrate este mai mare.

Registrul de culoare

Odata incheiat un ciclu de citire a memoriei de catre RAMDAC, acesta se aflain posesia informatiilor do culoare ale pixelilor, care pot fi in lungime de Ia 1 Ia 24 de biti (in functie de numarul de culori). Aceste informatii sunt puse in legatura cu tabela de culori (registrul de culoare), formindu-se astfol imaginea care va fi afisata pe ecran.

Registrul de culoare se afla in RAMDAC, continand un model de biti corespunzator fiecarei culori care va fi afisata. Tabela de culori are atatea specificatii, cate sunt suportate de modul grafic. La un mod grafic cu 256 de culori, valoarea unui pixel in registrul de culoare esto pe 8 biti. In cazul in care, de exemplu, registrii de culoare sunt pe 18 biti, atunci se pot genera maxim 2 la puterea 18, adica 262.144 valori de culoare. In unele moduri grafice se pot folosi procedee ceva mai complicate, registrii de culoare fiind adresati suplimentar prin registrii de atribute si de palete. Tabela de culori este incarcata in RAMDAC la initializarea mediului grafic.

Convenorul DIA

Valoarea finala a culorii este transmisa convertoruIui digital/analogic, care e converteste in trei semnale analogice corespunzatoare canalelor rosu, verde si albastru (RGB - Red, Green, Blue).

Modelele mai vechi converteau semnalul prin intermediul unor lanturi de rezistente din interiorul RAMDAC-ului. Aceasta metoda ar fi insa prea lenta pentru RAMDAC-urile actuale, folosindu-se cate opt surse de curent comandate pentru fiecare canal in parte. Fiecare sursa genereaza un curent de doua ori mai maro decin al celei alaturate. In functie de sursele activate sau dezactivate, se obtin 256 de paliere de curent. Prin intermediul unui rezistor terminal de 75 do ohmi, pe placa grafica si in monitor se genereaza caderea de tensiune corespunzatoare.

Prin cele trei fire ale cablului de monitor circula tensiunile dupa care tubul catodic moduleaza intensitatea celer trei fascicole de electroni. Generarea unei imagini incepe din coltul stinga-sus al ecranului si continua pe orizontala, linie cu linie, pana in coltul din dreapta-jos al acestuia. Informatiile de sincronizare se primesc prin semnalele de sincronizare orizontale si verticale (H-Sync si V-Sync). Ambele semnale sunt generate de controlerul CRT de pe placi.

Acest controler sincronizeazasi operatiile efectuate de RAMDAC. Calitatea celor trei semnale analogice din RAMDAC, impreuna cu exactitatea impulsurilor de sincronizare formeaza un criteriu definitoriu pentru claritatea imaginii.

2) SLOTUL AGP

3) ACCELERATOARELE GRAFICE