Основные характеристики дисплеев
Содержание
1. Видеосистема ПК.. 3
2. Мониторы.. 3
2.1 Основные характеристики дисплеев. 3
2.2 Применение дисплеев. 5
2.3 Устройство мониторов. 5
2.4 Электронно-лучевые трубки. 5
2.5 Жидкокристаллические дисплеи. 8
2.6 Плазменные дисплеи. 11
2.7 Проекционные дисплеи. 13
2.8 OLED дисплеи. 14
2.9 Лазерные дисплеи. 15
3. Видеоадаптеры.. 16
3.1 Типы видеоадаптеров. 17
3.2 Основные блоки. 19
3.3 Технология CUDA.. 22
3.4 Различия CPU и GPU.. 23
3.5 Структура видеосистемы CUDA.. 25
3.6 Применение GPU.. 26
Список использованной литературы.. 30
1. Видеосистема ПК
Видеосистема персонального компьютера предназначена для формирования изображений, наблюдаемых на экране монитора. Ее основу составляют специализированные схемы для установки управляющих электрических сигналов[1].
Рисунок 1. Схема вывода изображения на экран и схема ввода изображения
с помощью сканера
Видеосистема компьютера состоит из трех компонент:
1. Монитора;
2. Видеоадаптера;
3. Программного обеспечения (драйверов видеосистемы).
Мониторы
Дисплей (монитор) – устройство визуального отображения информации.
Основные характеристики дисплеев
· Соотношение сторон экрана – отношение длины длинной стороны к короткой. Например:
Рисунок 2. Соотношение сторон экрана.
· Размер экрана – определяется длиной диагонали, измеряется чаще всего в дюймах.
· Разрешение – обозначает количество отображаемых элементов на экране (точек) по горизонтали и вертикали, например: 1024x768.
· Глубина цвета – термин, обозначающий, какое количество цветов или оттенков передает изображение, и измеряется в битах.
· Размер зерна или пикселя. Понятие "размер пикселя" или обратная ему величина – количество пикселей на дюйм напрямую связано с разрешением матрицы монитора – чем выше ее разрешение, тем меньше расстояние между соседними пикселями и, тем самым, выше четкость изображения (Рисунок 3).
Рисунок 3. Размер пикселя.
· Частота обновления экрана – количество сменяемых кадров за единицу времени, измеряется в Гц (кадр/сек.).
· Время отклика пикселей – время, которое затрачивается на то чтобы состояние пикселя перешло в активное (белое) из бездействующего (чёрного) и обратно к активному (белому). Этот процесс измеряется в миллисекундах (мc). Уменьшение времени отклика означает более быстрые переходы, что соответствует меньшему количеству видимых искажений изображения. Мониторы с долгим временем отклика создают искажения или расплывающиеся пятна вокруг подвижных объектов, что недопустимо для воспроизведения динамического контента, например, видео. Эта характеристика устанавливается не для всех мониторов.
· Угол обзора – угол, при котором падение контраста достигает заданного, для разных типов матриц и разными производителями вычисляется по-разному, и часто не подлежит сравнению.
2.2 Применение дисплеев
Дисплеи применяются в:
· в телевизорах;
· в компьютерах, ноутбуках;
· в телефонах;
· в калькуляторах;
· в инфокиосках;
· в навигаторах.
Устройство мониторов
По технологии создания изображения мониторы делятся на следующие типы:
1. Электронно-лучевые трубки.
2. Жидкокристаллические дисплеи.
3. Плазменные.
4. Проецирующие.
5. «OLED».
6. Лазерный.
7. Электронная бумага.
Электронно-лучевые трубки
Электронно-лучевой дисплей (Рисунок 4) представляет собой электронно-лучевую трубку, внутри которой промышленный вакуум. В начале трубки расположена электронная пушка, которая является источником низкоэнергетических электронов, которые, проходя через металлические сетки, попадают на внутреннюю поверхность стеклянного экрана дисплея, которая покрыта разноцветными люминофорными точками[2].
Рисунок 4. Устройство ЭЛТ.
1-электронные пушки, 2-лучи, 3-фокусирующие катушки, 4-отклоняющие катушки, 5-вывод анода, 6-теневая маска, 7-люминофор, 8-увеличение люминофора.
В большинстве случаев в цветных ЭЛТ дисплеях используется три электронной пушки, каждая из которых отвечает за свой основной цвет. Остальные цвета получаются смешением этих трех с разной интенсивностью.
Вывод информации в ЭЛТ – мониторах может осуществляться в двух режимах.
Текстовый режим.В текстовом режиме экран монитора условно разбивается на отдельные участки – знакоместа. Знакоместо – это изображение символа, буквы, и т.д., заранее подготовленное в ПЗУ видеосистемы. Этот символ прорисован графически и сразу выводится на экран.
Чаще всего на 25 строк по 80 символов (знакомест). В каждое знакоместо может быть выведен один из 256 заранее заданных символов.
Символьные позиции определяются двумя координатами: номер текстовой строки и номер текстового столбца. Начало координат находится в верхнем левом углу рабочей области экрана (Рисунок 5).
Рисунок 5. Логическое представление экрана в текстовом режиме.
Графический режим.Графический режим монитора предназначен для вывода на экран графиков, рисунков и т.д. Так же можно выводить и текстовую информацию в виде различных надписей.
В большинстве случаев применяется схема формирования изображения в основе растровой памяти. Каждый элемент общего изображения – это одна точка на экране дисплея, формирующаяся из фрагментов растровой памяти, состоящего из одного, двух или четырех бит. Информация, записанная в указанных битах, управляет яркостью точки на экране, а также её миганием и другими возможными атрибутами. Необходимой объём растровой памяти прямо пропорционален разрешающей способности дисплея.
Для этого персональные компьютеры оснащаются растровыми дисплеями, а некоторые графическими станциями – векторными дисплеями. В растровом дисплее изображение формируется электронным лучом, который периодически сканирует экран с образованием на нем строк развертки, занимающих весь экран, это изображение и называется растром (Рисунок 6).
По мере движения луча по строке развертки видеосигнал, подаваемый в схему управления лучом, изменяет яркость каждого пикселя и на экране появляется требуемое изображение. В электронно-лучевых трубках (ЭЛТ) электронный луч может засветить точки экрана лишь поочередно, переходя от одной из них к другой[3].
Рисунок 6. Формирование растра.
Для получения немерцающего изображения формирование растра необходимо повторять минимум 50-70 раз/с. Такое периодическое сканирование называется регенерацией.