Участок видеопамяти отведенный для хранения цифрового образа текущего изображения кадра называется

Добавил пользователь Skiper
Обновлено: 19.09.2024

Информатика — это основанная на использовании копьютерной техники дисциплина, изучающая структуру и общие свойства информации, а также закономерности и методы её создания, хранения, поиска, преобразования, передачи и применения в различных сферах человеческой деятельности. В 1978 году международный конгресс официально закрепил за понятием "информатика" области, связанные с разработкой, созданием, использованием и материально-техническим обслуживанием систем обработки информации, включая компьютеры и их программное обеспечение, а также организационные, коммерческие, административные и социально-политеческие аспекты копьютеризации — массового внедрения компьютерной техники во все области жизни людей.

Содержание
Прикрепленные файлы: 1 файл

информатика готов к сдаче в деканат.doc

3.Состав системного блока. Функциональное назначение составных частей

Системный блок – основная часть компьютера. Он состоит из металлического корпуса, в котором располагаются основные компоненты компьютера. С ним соединены кабелями клавиатура, мышь и монитор. Внутри системного блока расположены:

  • микропроцессор, который выполняет все поступающие команды, производит вычисления и управляет работой всех компонентов компьютера;
  • оперативная память, предназначенная для временного хранения программ и данных;
  • системная шина, осуществляющая информационную связь между устройствами компьютера;
  • материнская плата, на которой находятся микропроцессор, системная шина, оперативная память, коммуникационные разъемы, микросхемы управления различными компонентами компьютера, счётчик времени, системы индикации и защиты;
  • блок питания, преобразующий электропитание сети в постоянный ток низкого напряжения, подаваемый на электронные схемы компьютера;
  • вентиляторы для охлаждения греющихся элементов;
  • устройства внешней памяти, к которым относятся накопители на гибких и жестких магнитных дисках, дисковод для компакт-дисков СD-ROM, предназначенные для длительного хранения информации.

Аппаратной основой системного блока является материнская плата - самостоятельный элемент, который управляет внутренними связями и с помощью системы прерываний взаимодействует с внешними устройствами. На материнской плате расположены все важнейшие микр осхемы.Персональные компьютеры делятся на стационарные и портативные. Стационарные обычно устанавливаются рабочем столе. Портативные компьютеры делятся на следующие категории:

    1. переносные (portable), которые имеют небольшую массу и габариты и поддаются транспортировке одним человеком;
    2. наколенные (laptop), выполненные в виде дипломата;
    3. блокнотные (notebook), имеющие габариты большого блокнота;
    4. карманные (pocket), которые помещаются в карман.

    В соответствии с вышеприведенной классификацией, системные блоки могут иметь следующие типы корпусов:

    Адаптер (англ. adapter, от лат. adapto — приспособляю) — приспособление, устройство или деталь, предназначенные для соединения устройств, не имеющих иного совместимого способа соединения.

    1) в фотографии — добавочная кассета к фотоаппарату, позволяющая применять не предусмотренные его конструкцией светочувствительные материалы др. форматов и различного исполнения. Для пластиночных фотоаппаратов имеется 2 типа плёночных А.: с плоской фотоплёнкой (на 10 фотоплёнок), помещенной в фильмпак,и с катушечной 70-мм плёнкой. Фотографирование на фотопластинках плёночными фотоаппаратами со съёмной задней крышкой производится с пластиночным А.

    2) В воспроизведении звука — то же, что звукосниматель, который механические колебания иглы (при проигрывании граммофонной пластинки) превращает в электрические колебания звуковых частот.

    Видеоадаптер (видеокарта) является компонентом видеосистемы ПК, выполняющим преобразование цифрового сигнала, циркулирующего внутри ПК, в аналоговые электрические сигналы, подаваемые на монитор. По существу, видеоадаптер выполняет роль интерфейса между компьютером и устройством отображения информации (монитором).

    По мере развития ПК видеоадаптеры стали реализовывать аппаратное ускорение 2D- и SD-графики, обработку видеосигналов, прием телевизионных сигналов и многое другое. Современный видеоадаптер, называемый Super VGA (Super Video Graphics Adapter), или SVGA, представляет собой универсальное графическое устройство.

    Видеоадаптер определяет следующие характеристики видеосистемы:


    • максимальное разрешение и максимальное количество отображаемых оттенков цветов;

    • скорости обработки и передачи видеоинформации, определяющие производительность видеосистемы и ПК в целом.


    Кроме того, в функцию видеоадаптера включается формирование сигналов горизонтальной и вертикальной синхронизации, используемых при формировании растра на экране монитора.

    Принцип действия видеоадаптера состоит в следующем.

    Процессор формирует цифровое изображение в виде матрицы NxM n-разрядных чисел и записывает его в видеопамять. Участок видеопамяти, отведенный для хранения цифрового образа текущего изображения (кадра), называется кадровым буфером, или фрейм-буфером.

    Видеоадаптер последовательно считывает (сканирует) содержимое ячеек кадрового буфера и формирует на выходе видеосигнал, уровень которого в каждый момент времени пропорционален значению, хранящемуся в отдельной ячейке. Сканирование видеопамяти осуществляется синхронно с перемещением электронного луча по экрану ЭЛТ. В результате яркость каждого пиксела на экране монитора пропорциональна содержимому соответствующей ячейки памяти видеоадаптера.

    По окончании просмотра ячеек, соответствующих одной строке растра, видеоадаптер формирует импульсы строчной синхронизации, инициирующие обратный ход луча по горизонтали, а по окончании сканирования кадрового буфера формирует сигнал, вызывающий движение луча снизу вверх. Таким образом, частоты строчной и кадровой развертки монитора определяются скоростью сканирования содержимого видеопамяти, т.е. видеоадаптером. Назначение: видеоадаптер (видео-карта) управляет выводом информации на экран монитора. Видеопамять используется для хранения изображения, выводимого на экран монитора. Она входит в состав видеоконтроллера (видео-карты).

    Разрешающая способность-1) (в фотографии) способность оптических систем, светочувствительных материалов, фотополимеров воспринимать и воспроизводить мелкие детали, разделенные малыми промежутками. на разрешающую способность оказывают влияние процессы обработки материалов и полимеров; 2)(в полиграфии) для обозначения разрешающей способности используют следующие единицы измерения: линии/см, линии/мм, линии/дюйм. правильное обозначение – линии.мм-1; 3) (в издательских системах) – число базовых элементов (пикселов, ячеек, точек), приходящихся на единицу длины вводимой или выводимой строки, например, для сканеров, печатающих и выводных экспонирующих устройств, а так же число срок, приходящихся на единицу длины.

    Пиксел (pixel) – picture elements маленькие элементы изображения, получаемые при оцифровке текста или графики. Пиксел представляет собой мельчайшую точку или элемент изображения, который может быть адресован и отображен.

    5.Состав и назначение системного программного обеспечения

    Таким образом, дана классификация программного обеспечения, в которой выделены такие группы:

    - прикладное программное обеспечение;

    С другой стороны можно разделить все программное обеспечение на две большие группы: прикладные программы и системное программное обеспечение. Последнее в свою очередь делиться на операционную систему и средства разработки. Заметим, что принадлежность конкретного программного продукта только к одной группе может быть проблематичным. Например, программа Проводник может рассматриваться и как часть операционной системы Windows, и как интерфейсная оболочка.

    7.Возможности электронной таблицы Microsoft Excel

    Excel — пожалуй, самая популярная сегодня программа электронных таблиц. Ею пользуются деловые люди и ученые, бухгалтеры и журналисты. С ее помощью ведут разнообразные списки, каталоги и таблицы, составляют финансовые и статистические отчеты, обсчитывают данные каких-нибудь опросов и состояние торгового предприятия, обрабатывают результаты научного эксперимента, ведут учет, готовят презентационные материалы. Для ведения домашней бухгалтерии Excel тоже вполне подходит. Excel может вычислять суммы по столбцам, строкам или любым иным группам ячеек, перемножать и делить, брать проценты; он сумеет посчитать среднее арифметическое, дисперсию или срок погашения кредита. В нем вообще можно использовать множество стандартных функций — финансовых, математических, логических, статистических. Если Вам необходимо выполнить работу, в которой будет много вычислений, и Вы, дорожа своим временем, не хотите делать их вручную, используйте специальную компьютерную программу, которая поможет произвести расчеты. Вам надо будет только ввести исходные данные и формулы, а программа подсчитает результаты. Причем, если Вы будете несколько раз менять исходные данные, эта же программа каждый раз будет терпеливо и аккуратно пересчитывать заново все изменяемые расчетные значения. А Вам, представителю человеческого разума, останется проанализировать результаты.

    Электронная таблица – это программа обработки данных, представленных в виде прямоугольной таблицы. Она позволяет выполнять различные расчеты и наглядно иллюстрировать числовую информацию в виде диаграмм.

    -Справка и помощник по работе с электронными таблицами

    Помогает научиться эффективной работе с электронными таблицами. Предоставляет полезные советы и решения. Отвечает на вопросы доступным языком.

    -Удобство ввода формул

    Возможность писать уравнения, пользуясь простой терминологией.

    -Просмотр макета страницы

    Предоставляет возможность задать точное расположение информации на каждой печатной странице.

    Во все документы Excel XP можно вставлять гиперссылки для доступа к нужным документам независимо от их местонахождения.

    -Работа с HTML-документами

    Excel XP работает с документами HTML так же легко, как и со своими документами (*.xls). Форматирование и гиперссылки сохраняются, что дает возможность динамического анализа данных, а не простого их просмотра.

    Режимы работы видеоадаптера.Основные типы видеоадаптеров.

    Видеоадаптер (видеокарта) является компонентом видеосистемы ПК, выполняющим преобразование цифрового сигнала, циркулирующего внутри ПК, в аналоговые электрические сигналы, подаваемые на монитор. По существу, видеоадаптер выполняет роль интерфейса между компьютером и устройством отображения информации (монитором).

    По мере развития ПК видеоадаптеры стали реализовывать аппаратное ускорение 2D- и SD-графики, обработку видеосигналов, прием телевизионных сигналов и многое другое. Современный видеоадаптер, называемый Super VGA (Super Video Graphics Adapter), или SVGA, представляет собой универсальное графическое устройство.

    Видеоадаптер определяет следующие характеристики видеосистемы:

    максимальное разрешение и максимальное количество отображаемых оттенков цветов;скорости обработки и передачи видеоинформации, определяющие производительность видеосистемы и ПК в целом.Кроме того, в функцию видеоадаптера включается формирование сигналов горизонтальной и вертикальной синхронизации, используемых при формировании растра на экране монитора.

    Принцип действия видеоадаптера состоит в следующем.

    Процессор формирует цифровое изображение в виде матрицы NxM n-разрядных чисел и записывает его в видеопамять. Участок видеопамяти, отведенный для хранения цифрового образа текущего изображения (кадра), называется кадровым буфером, или фрейм-буфером.

    Видеоадаптер последовательно считывает (сканирует) содержимое ячеек кадрового буфера и формирует на выходе видеосигнал, уровень которого в каждый момент времени пропорционален значению, хранящемуся в отдельной ячейке. Сканирование видеопамяти осуществляется синхронно с перемещением электронного луча по экрану ЭЛТ. В результате яркость каждого пиксела на экране монитора пропорциональна содержимому соответствующей ячейки памяти видеоадаптера.

    По окончании просмотра ячеек, соответствующих одной строке растра, видеоадаптер формирует импульсы строчной синхронизации, инициирующие обратный ход луча по горизонтали, а по окончании сканирования кадрового буфера формирует сигнал, вызывающий движение луча снизу вверх. Таким образом, частоты строчной и кадровой развертки монитора определяются скоростью сканирования содержимого видеопамяти, т.е. видеоадаптером.

    1. Режимы работы видеоадаптера

    Режимы работы видеоадаптера, или видеорежимы, представляют собой совокупность параметров, обеспечиваемых видеоадаптером: разрешение, цветовая палитра, частоты строчной и кадровой развертки, способ адресации участков экрана и др.

    Все видеорежимы делятся на графические и текстовые. Причем в различных режимах видеоадаптера используются разные механизмы формирования видеосигнала, а монитор в обоих режимах работает одинаково.

    Графический режим является основным режимом работы видеосистемы современного ПК, например под управлением Windows. В графическом режиме на экран монитора можно вывести текст, рисунок, фотографию, анимацию или видеосюжет. В графическом режиме в каждой ячейке кадрового буфера (матрицы NxM n-разрядных чисел) содержится код цвета соответствующего пиксела экрана. Разрешение экрана при этом также равно NxМ. Адресуемым элементом экрана является минимальный элемент изображения — пиксел. По этой причине графический режим называют также режимом АРА (All Point Addressable — все точки адресуемы). Иногда число п называют глубиной цвета. При этом количество одновременно отображаемых цветов равно 2n, а размер кадрового буфера, необходимый для хранения цветного изображения с разрешением NxM и глубиной цвета п, составляет NxM бит.

    В текстовом (символьном) режиме, как и в графическом, изображение на экране монитора представляет собой множество пикселов и характеризуется разрешением NxM. Однако все пикселы разбиты на группы, называемые знакоместами, или символьными позициями (Character boxes — символьные ячейки), размером р х q. В каждом из знакомест может быть отображен один из 256 символов. Таким образом, на экране умещается M/q= M, символьных строк по N/p = N, символов в каждой. Типичным текстовым режимом является режим 80x25 символов.

    Изображение символа в пределах каждого знакоместа задается точечной матрицей (Dot Matrix). Размер матрицы зависит от типа видеоадаптера и текущего видеорежима. Чем больше точек используется для отображения символа, тем выше качество изображения и лучше читается текст. Точки матрицы, формирующие изображение символа, называются передним планом, остальные — задним планом, или фоном. На рис.1 показана символьная матрица 8x8 пикселов. Допустив, что темной клетке соответствует логическая единица, а светлой — логический ноль, каждую строку символьной матрицы представим в виде двоичного числа. Следовательно, графическое изображение символа можно хранить в виде набора двоичных чисел. Для этой цели используется специальное ПЗУ, размещенное на плате видеоадаптера. Такое ПЗУ называют аппаратным знакогенератором.

    Совокупность изображений 256 символов называется шрифтом. Аппаратный знакогенератор хранит шрифт, который автоматически используется видеоадаптером сразу же после включения компьютера (обычно это буквы английского алфавита и набор специальных символов). Адресом ячейки знакогенератора является порядковый номер символа.

    Главная особенность текстового режима в том, что адресуемым элементом экрана является не пиксел, а знакоместо. Иными словами, в текстовом режиме нельзя сформировать произвольное изображение в любом месте экрана — можно лишь отобразить символы из заданного набора, причем только в отведенных символьных позициях.

    Другим существенным ограничением текстового режима является узкая цветовая палитра — в данном режиме может быть отображено не более 16 цветов.

    Таким образом, в текстовом режиме предоставляется значительно меньше возможностей для отображения информации, чем в графическом. Однако важное преимущество текстового режима — значительно меньшие затраты ресурсов ПК на его реализацию.

    Переход к более высокому разрешению и большей глубине цвета привел к увеличению загрузки центрального процессора и шины ввода/вывода. В целях разгрузки центрального процессора решение отдельных задач построения изображения было возложено на специализированный набор микросхем (Chipset) видеоадаптера, называемый графическим ускорителем, или акселератором. Акселератор аппаратным путем выполняет ряд действий, направленных на построение изображения.

    2. Основные типы видеоадаптеров.

    С момента появления и до наших дней сменилось несколько типов видеосистем. К базовым классам видеосистем можно отнести следующие.

    Первые модели IBM PC были оснащены монохромным дисплеем с люминофором зеленого свечения. Для связи этого дисплея с компьютером использовался видеоадаптер типа MDA (Monochrome Display Adapter — Адаптер монохромного дисплея). Он работал только в текстовом режиме 80x25 символов. Символьная матрица (знакоместо) была размером 9x14 пикселов, поэтому разрешение, поддерживаемое монитором MDA, составляло 720x350 пикселов, а размер самого символа -- 7x9 пикселов. Емкость видеопамяти видеоадаптера MDA была минимальной, достаточной для размещения только одной видеостраницы размером 4 Кбайт. Основу видеоадаптера MDA составляла микросхема МС6845 фирмы Motorola.

    Видеосистема CGA включала в себя цветной TTL-монитор и видеоадаптер CGA (Color Graphics Adapter— Цветной графический адаптер). Главные отличия этой видеосистемы от MDA отражены в ее названии, т. е. она обеспечивала: цветное изображение (от 4 до 16 цветов); несколько графических режимов работы видеоадаптера.

    Максимальное разрешение монитора CGA составляло 640x200. Такое разрешение использовалось либо в текстовом 80x25 (при размере знакоместа 8x8), либо в монохромном графическом режиме. В последнем случае для хранения цифрового образа экрана требовался кадровый буфер размером 640x480x1 = 128 000 бит = 15,625 Кбайт. Поэтому объем видеопамяти видеоадаптера CGA составлял 16 Кбайт. При работе в графическом режиме с более низким разрешением (например 320x200) для кодирования цвета каждого пиксела использовалось 2 бита, благодаря чему обеспечивалось одновременное отображение 4-х цветов, а при разрешении 200x160 — 16-и цветов. В текстовом режиме были доступны все 16 цветов. Видеоадаптер CGA также выполнен на основе микросхемы МС6845.

    Меньшая детальность прорисовки символа и малое межсимвольное расстояние, использованные в CGA, настолько ухудшили различимость текста по сравнению с MDA, что длительная работа в текстовом режиме стала крайне утомительна для глаз. Для совмещения главных достоинств CGA (графического режима и цветного изображения) с возможностью продуктивно работать в текстовых режимах, в PC могли быть установлены обе видеосистемы одновременно. Чтобы исключить конфликты, были разнесены адреса видеопамяти и управляющих регистров на видеоадаптерах CGA и MDA.

    Интересная особенность видеоадаптера CGA — он может использовать обычный телевизор в качестве устройства отображения. Для этого видеоадаптер.

    Полезно? Поделись с другими:

    Если Вы являетесь автором этой работы и хотите отредактировать, либо удалить ее с сайта - свяжитесь, пожалуйста, с нами.

    image41

    Отражательные проекторы представляют собой малогабаритные устройства, предназначенные для проецированш изображений, нанесенных на специальную прозрачную пленку Отражательные проекторы не могут использоваться совместно

    Качество изображения, формируемого оверхед-проектором, подключаемым к компьютеру, определяется характеристиками ЖК-панели, которые аналогичны характеристикам плоскопанельных ЖК-мониторов: размер, максимальное разрешение, количество воспроизводимых оттенков цветов, яркость. В зависимости от разрешения экрана различают ЖК-панели следующих типов с соответствующим максимальным разрешением экрана: VGA-панели (640x480); SVGA-панели (800 х 600); XGA-панели (1024x768); SXGA- панели (1280х 1024).

    В VGA-панелях, рассчитанных на небольшую аудиторию, в качестве экрана используется пассивная ЖК - матрица, основанная на применении технологии DSTN; в более качественных панелях используется активный TFT-экран.

    Для управления работой ЖК-панели может использоваться дистанционная мышь, соединенная с адаптером, подключенным к последовательному порту компьютера при помощи кабеля или по радиоканалу.

    В мультимедийном проекторе проекционная лампа, ЖК- матрица и оптическая система конструктивно размешаются в одном корпусе, что делает их похожими на диапроекторы, предназначенные для просмотра слайдов или диафильмов. По принципу действия мультимедийный проектор не отличается от оверхед-проектора: изображение создается с помощью мощной проекционной лампы и встроенного в проектор электронно-оптического модулятора, управляемого сигналом видеоадаптера ПК, а затем посредством оптической системы проецируется на внешний экран. Основным отличием в мультимедийных проекторах является конструкция модулятора и способы построения и переноса изображения на экран. В зависимости от конструкции модулятора проекторы бывают следующих типов: TFT- проекторы; полисиликоновые проекторы и DMD/DLP-проекторы.

    В зависимости от способа освещения модулятора мультимедийные проекторы подразделяют на проекторы просветного и отражательного типов.

    В TFT -проекторах, относящихся к проекторам просветного типа, в качестве модулятора используется малогабаритная цветная активная ЖК - матрица, выполненная по технологии TFT. Принцип действия мультимедийного TFT-проектора просветного типа иллюстрирует рис. 4.6.

    image42

    Основным элементом установки является миниатюрная ЖК-матрица, выполненная по технологии TFT, как и ЖК-экран плоскопанельного цветного монитора. Равномерное освещение поверхности ЖК - матрицы достигается за счет применения системы линз, называемой конденсором.


    Полисиликоновые мультимедийные проекторы также относятся к проекторам просветного типа и применяются в том случае, когда необходимо получить более яркое изображение. В них использует ся не одна цветная TFT-матрица, а три монохромных миниатюрных ЖК-матрицы размером около 1,3". Каждая из матриц формирует монохромное изображение красного, зеленого или синего цвета. Оптическая система проектора, как показано на рис. 4.7, обеспечивает совмещение трех монохромных изображений, в результате чего формируется цветное изображение. Такая технология получила название полисиликоновой (p- Si). Каждый элемент полисиликоновой матрицы содержит только один тонкопленочный транзистор, поэтому его размер меньше, чем размер элемента TFT-матрицы, что позволяет повысить четкость изображения.

    image43

    Система цветосмешения полисиликонового проектора состоит из двух дихроичных (D1, D2) и одного отражающего (N1) зеркал и служит для получения цветного изображения путем наложения одного на другой трех монохромных изображений, создаваемых соответствующими ЖК-матрицами.

    Полисиликоновые проекторы обеспечивают более высокое качество изображения, яркость и насыщенность цветов по сравне нию с проекторами на основе TFT-матриц. Они более надежны в работе и долговечны, поскольку три ЖК-матрицы работают в менее напряженном тепловом режиме, чем одна. Благодаря этому полисиликоновые проекторы можно использовать при проецировании изображения на большой экран в таких помещениях, как конференц -залы, кинотеатры.

    image44



    ЖК-проекторы отражательного типа предназначены для работы в больших аудиториях и отличаются по принципу действия: модуляции подвергается не проходящий, а отраженный световой поток.

    В настоящее время наиболее используемой в конструкциях ЖК - проекторов отражательного типа является технология DMD/DLP, разработанная фирмой Texas Instruments.

    В DMD / DLP -проекторах отражательного типа излучение источника света модулируется изображением при отражении от матрицы. В DMD/DLP-проекторах в качестве отражающей поверхности используется матрица, состоящая из множества электронно - управляемых микрозеркал, размер каждого из которых около 1 мкм. Каждое микрозеркало имеет возможность отражать падающий на него свет либо в объектив, либо в поглотитель, что определяется уровнем поданного на него электрического сигнала. При попадании света в объектив образуется яркий пиксел экрана, а в поглотитель — темный. Такие матрицы обозначаются аббревиатурой DMD (Digital Micromirror Device — цифровой микрозеркальный прибор), а технология, на которой основан их принцип действия, — DLP (Digital Light Processing — цифровая обработка света).

    Как правило, в одной DMD-матрице содержится около 848 х х 600 = 508 800 микрозеркал, что превосходит SVGA-разрешение (800 х 600 = 480000 пикселов).

    Для получения цветного изображения используются проекторы двух вариантов: с тремя или одной DMD-матрицей. Трехматричный проектор, схема которого дана на рис. 4.8, по способу формирования цветного изображения аналогичен полисиликоновому (см. рис. 4.7).

    В одноматричных DMD/DLP-проекторах полный цветной кадр формируется в результате последовательного наложения трех быстро меняющихся монохромных кадров: черно-красного, черно-зеленого и черно-синего. Смена монохромных кадров на экране незаметна благодаря инерционности человеческого зрения. Монохромные кадры образуются при последовательном освещении DMD-матрицы лучом красного, зеленого и синего цветов. Луч каждого цвета образуется за счет пропускания светового потока от проекционной лампы через вращающийся диск с красным, зеленым и синим светофильтрами, как это показано на схеме одноматричного проектора (рис. 4.9). Управление микрозеркалами синхронизировано с поворотом светофильтра.

    По сравнению с ЖК-технологиями технология DLP обладает следующими преимуществами: практически полным отсутствием зернистости изображения, высокой яркостью и равномерностью ее распределения. К недостаткам одноматричных DMD- проекторов следует отнести заметное мелькание кадров.

    image45

    Видеоадаптеры

    Видеоадаптер (видеокарта) является компонентом видеосистемы ПК, выполняющим преобразование цифрового сигнала, циркулирующего внутри ПК, в аналоговые электрические сигналы, подаваемые на монитор. По существу, видеоадаптер выполняет роль интерфейса между компьютером и устройством отображения информации (монитором).

    По мере развития ПК видеоадаптеры стали реализовывать аппаратное ускорение 2D- и 3D-графики, обработку видеосигналов, прием телевизионных сигналов и многое другое. Современный видеоадаптер, называемый Super VGA

    Видеоадаптер определяет следующие характеристики видеосистемы:

    •S максимальное разрешение и максимальное количество отображаемых оттенков цветов;


    • S Кроме того, в функцию видеоадаптера включается формирование сигналов горизонтальной и вертикальной синхронизации, используемых при формировании растра на экране монитора.

    Процессор формирует цифровое изображение в виде матрицы N* М «-разрядных чисел и записывает его в видеопамять. Участок видеопамяти, отведенный для хранения цифрового образа текущего изображения (кадра), называется к а д р о в ы м б у ф е р о м , или ф р е й м - буфером.

    Видеоадаптер последовательно считывает (сканирует) содержимое ячеек кадрового буфера и формирует на выходе видеосигнал, уровень которого в каждый момент времени пропорционален значению, хранящемуся в отдельной ячейке. Сканирование видеопамяти осуществляется синхронно с перемещением электронного луча по экрану ЭЛТ. В результате яркость каждого пиксела на экране монитора пропорциональна содержимому соответствующей ячейки памяти видеоадаптера.

    По окончании просмотра ячеек, соответствующих одной строке растра, видеоадаптер формирует импульсы строчной синхронизации, инициирующие обратный ход луча по горизонтали, а по окончании сканирования кадрового буфера формирует сигнал, вызывающий движение луча снизу вверх. Таким образом, частоты строчной и кадровой развертки монитора определяются скоростью сканирования содержимого видеопамяти, т.е. видеоадаптером.

    Режимы работы видеоадаптера

    Режимы работы видеоадаптера, или видеорежимы, представляют собой совокупность параметров, обеспечиваемых видеоадаптером: разрешение, цветовая палитра, частоты строчной и кадровой развертки, способ адресации участков экрана и др.

    Все видеорежимы делятся на графические и тексто - в ы е. Причем в различных режимах видеоадаптера используются разные механизмы формирования видеосигнала, а монитор в обоих режимах работает одинаково.

    Графический режим является основным режимом работы видеосистемы современного ПК, например под управлением Windows. В графическом режиме на экран монитора можно вывести текст, рисунок, фотографию, анимацию или видеосюжет. В графическом режиме в каждой ячейке кадрового буфера (матрицы Nx М п -разрядных чисел) содержится код цвета соответствующего пиксела экрана. Разрешение экрана при этом также равно N* М. Адресуемым элементом экрана является минимальный элемент изображения — пиксел. По этой причине графический режим называют также режимом ЛРА (All Point Addressable — все точки адресуемы). Иногда число п называют глубиной цвета. При этом количество одновременно отображаемых цветов равно 2", а размер кадрового буфера, необходимый для хранения цветного изображения с разрешением NxM и глубиной цвета /;, составляет Л'хЛ/ бит.

    В текстовом (символьном) режиме, как и в графическом, изображение на экране монитора представляет собой множество пикселов и характеризуется разрешением N xM. Однако все пикселы разбиты на группы, называемые знакоместами, или символьными позициями ( Character boxes — символьные ячейки), размером p x q . B каждом из знакомест может быть отображен один из 256 символов. Таким образом, на экране уметается M/q= М, символьных строк по N/p= N, символов в каждой. Типичным текстовым режимом является режим 80x25 символов.

    Изображение символа в пределах каждого знакоместа задается точечной матрицей ( Dot Matrix). Размер матрицы зависит от типа видеоадаптера и текущего видеорежима. Чем больше точек используется для отображения символа, тем выше качество изображения и лучше читается текст. Точки матрицы, формирующие изображение символа, называются передним планом, остальные — задним планом, или фоном. На рис. 4.13 показана символьная матрица 8x8 пикселов. Допустив, что темной клетке соответствует логическая единица, а светлой —- логический ноль, каждую строку символьной матрицы представим в виде двоичного числа. Следовательно, графическое изображение символа можно хранить в виде набора двоичных чисел. Для этой цели используется специальное ПЗУ, размещенное на плате видеоадаптера. Такое ПЗУ называют аппаратным знакогенератором.

    Совокупность изображений 256 символов называется ш р и ф-том. Аппаратный знакогенератор хранит шрифт, который автоматически используется видеоадаптером сразу же после включения компьютера (обычно это буквы английского алфавита и набор специальных символов). Адресом ячейки знакогенератора яв ляется порядковый номер символа.

    Главная особенность текстового режима к том, что адресуемым элементом экрана является не пиксел, а знакоместо. Иными словами, в текстовом режиме нельзя сформировать произвольное изображение в любом месте экрана — можно лишь отобразить символы из заданного набора, причем только в отведенных символьных позициях.

    Другим существенным ограничением текстового режима является узкая цветовая палитра — в данном режиме может быть отображено не более 16 цветов.

    Таким образом, в текстовом режиме предоставляется значительно меньше возможностей для отображения информации, чем в графическом. Однако важное преимущество текстового режима — значительно меньшие затраты ресурсов ПК на его реализацию.

    Переход к более высокому разрешению и большей глубине цвета привел к увеличению загрузки центрального процессора и шины ввода/вывода. В целях разгрузки центрального процессора решение отдельных задач построения изображения было возложено на специализированный набор микросхем (Chipset) видеоадаптера, называемый графическим ускорителем, или акселератором. Акселератор аппаратным путем выполняет ряд действий, направленных на построение изображения.

    Видеоадаптер (видеокарта) является компонентом видеосистемы ПК, выполняющим преобразование цифрового сигнала, циркулирующего внутри ПК, в аналоговые электрические сигналы, подаваемые на монитор. По существу, видеоадаптер выполняет роль интерфейса между компьютером и устройством отображения информации (монитором).

    По мере развития ПК видеоадаптеры стали реализовывать аппаратное ускорение 2D- и SD-графики, обработку видеосигналов, прием телевизионных сигналов и многое другое. Современный видеоадаптер, называемый Super VGA (Super Video Graphics Adapter), или SVGA, представляет собой универсальное графическое устройство.

    Видеоадаптер определяет следующие характеристики видеосистемы:

    • максимальное разрешение и максимальное количество отображаемых оттенков цветов;
    • скорости обработки и передачи видеоинформации, определяющие производительность видеосистемы и ПК в целом.

    Кроме того, в функцию видеоадаптера включается формирование сигналов горизонтальной и вертикальной синхронизации, используемых при формировании растра на экране монитора.

    Принцип действия видеоадаптера состоит в следующем.

    Процессор формирует цифровое изображение в виде матрицы NxM n-разрядных чисел и записывает его в видеопамять. Участок видеопамяти, отведенный для хранения цифрового образа текущего изображения (кадра), называется кадровым буфером, или фрейм-буфером.

    Видеоадаптер последовательно считывает (сканирует) содержимое ячеек кадрового буфера и формирует на выходе видеосигнал, уровень которого в каждый момент времени пропорционален значению, хранящемуся в отдельной ячейке. Сканирование видеопамяти осуществляется синхронно с перемещением электронного луча по экрану ЭЛТ. В результате яркость каждого пиксела на экране монитора пропорциональна содержимому соответствующей ячейки памяти видеоадаптера.

    По окончании просмотра ячеек, соответствующих одной строке растра, видеоадаптер формирует импульсы строчной синхронизации, инициирующие обратный ход луча по горизонтали, а по окончании сканирования кадрового буфера формирует сигнал, вызывающий движение луча снизу вверх. Таким образом, частоты строчной и кадровой развертки монитора определяются скоростью сканирования содержимого видеопамяти, т.е. видеоадаптером.

    Читайте также: