1.5. شاشة في جي ايه

تستخدم أجهزة الكمبيوتر الشخصية عدة أنواع مختلفة من شاشات العرض لعرض النصوص والرسومات. يوجد أدناه تصنيف لشاشات العرض وفقًا للواجهة التي تستخدمها مع الكمبيوتر.

• عرض مركب. يحتوي على خط إدخال تناظري واحد. يمكن أن تكون الشاشة ملونة أو أحادية اللون. تدخل إشارة الفيديو إلى شاشة العرض وفقًا لمعايير NTSC (لجنة نظام التلفزيون الوطني). يستخدم هذا المعيار أيضًا في التلفزيون. يتم استخدام الشاشة المركبة مع محول فيديو CGA.
• عرض رقمي. لديه من واحد إلى ستة خطوط الإدخال. يمكن للشاشة الرقمية عرض ما يصل إلى 2n من الألوان المختلفة، حيث n يساوي عدد خطوط الإدخال. يمكن استخدام هذا النوع من شاشات العرض بالتزامن مع EGA وCGA.
• شاشة عرض تناظرية RGB. يحتوي على ثلاثة خطوط إدخال تناظرية (التحكم في الألوان الأحمر والأخضر والأزرق). يكون مستوى الجهد في كل سطر مسؤولاً عن شدة اللون المقابل على الشاشة. إن عدد الألوان التي يمكن أن تعرضها الشاشة التناظرية محدود في الواقع فقط بقدرات محول الفيديو. يتم استخدام الشاشة التناظرية جنبًا إلى جنب مع VGA وSuper VGA وXGA.

يتم عرض معلمات شاشات العرض الأكثر شيوعًا المستخدمة على أجهزة الكمبيوتر المتوافقة مع IBM PC/XT/AT في الجدول التالي:

عرض	عرض محول الفيديو المتوافق	عدد الألوان	القرار في وضع تكس	دقة الرسومات
أحادية اللون (MD)	نجمة داود الحمراء، هرقل، EGA	2	80x25	640x350 720x350 720x348
اللون (قرص مضغوط)	CGA، EGA	16	40x25 80x25	320x200 640x200
اللون المحسن (تنمية الطفولة المبكرة)	CGA، EGA	16 من 64	80x25	320x200 640x200 640x350
رقمي متعدد الترددات	CGA، EGA	16 من 64	40x25 80x25	320x200 640x200 640x350
متعدد التردد التناظرية	VGA	256	80x25	640x480 800x600
اللون في جي ايه	VGA	256	40x25 80x25	320x400 640x400
أحادية اللون VGA	VGA	256	40x25 80x25	320x350 640x350 720x350 720x400 720x480

الجدول 2.1 أنواع العرض

1.1. عرض أحادي اللون

في البداية، تم إنتاج كمبيوتر IBM الشخصي مزودًا بشاشة IBM أحادية اللون (MD) ومحول فيديو أحادي اللون (MDA). على الرغم من أن MDA لا يوفر القدرة على استخدام الرسومات والألوان المختلفة، نظرًا لدقتها العالية - 720 × 350 (وهي أعلى مما توفره EGA - 640 × 350)، فإن MDA يستخدم على نطاق واسع للتطبيقات التي تعمل مع النصوص. كانت الخطوة التالية في تحسين أنظمة الفيديو هي إنشاء شركة Hercules Technology, INC. محول الفيديو Hercules الجديد (Hercules)، المستخدم مع شاشة عرض أحادية اللون من IBM (MD). هذا المحول متوافق مع MDA ويوفر للمستخدم إمكانيات الرسومات.

تستخدم شاشة IBM أحادية اللون ومتوافقاتها معدل إطار يبلغ 50 هرتز.

1.2. شاشة ملونة

يتم استخدام IBM Color Display (CD) مع محول الرسومات الملون (CGA) ويوفر أربعة ألوان للرسومات وثمانية ألوان للنص. تتمتع شاشة العرض الملونة نفسها بالقدرة على عرض ستة عشر لونًا مختلفًا. دقة الشاشة الملونة أقل من دقة الشاشة أحادية اللون - 640 × 200 وحجم الأحرف هو 8 بكسل (البكسل هو الحد الأدنى لعنصر الصورة) في الارتفاع و8 بكسل في العرض. ونتيجة لذلك، فمن الملاحظ أن الأحرف تتكون من بكسلات فردية. مع ظهور شاشة ملونة محسنة بدقة أعلى، تم التخلص من هذا العيب.

تحتوي الشاشة الملونة على معدل إطار يبلغ 60 هرتز.

1.3. تحسين عرض الألوان

تم تصميم شاشة العرض الملونة المحسنة للاستخدام مع محول الفيديو EGA. تتميز بدقة أعلى - 640 × 350 ويمكنها عرض المزيد من الألوان (أي 16 من أصل 64) مقارنة بشاشة الألوان العادية. يبلغ عرض الشخصيات 8 بكسل وطولها 14 بكسل.

1.4. شاشة ملونة متعددة التردد

تتمتع هذه الشاشة بالقدرة على العمل بمعدلات إطارات مختلفة، مما يسمح لك بدعم الأوضاع بدقة مختلفة. عادةً ما تكون دقة شاشات العرض هذه 640 × 350 (والتي تتوافق مع EGA) وأعلى - 640 × 400، 640 × 480، 800 × 600، 1024 × 768. يتم تطبيق الوضعين الأخيرين فقط بواسطة محولات الفيديو Super VGA وXGA.

يمكن أن تنتج شاشة ملونة متعددة التردد ألوانًا أكثر من شاشة ملونة محسنة. عند التشغيل في الوضع الرقمي، فإنه يحتوي على نفس 64 لونًا مثل ECD، وعند التشغيل في الوضع التناظري، يمكنه عرض عدد غير محدود تقريبًا من الألوان. يمكن استخدام معظم شاشات العرض متعددة التردد مع VGA. لم تكن نماذج العرض متعددة التردد الأولى من NEC تدعم محول الفيديو VGA.

1.5. شاشة في جي ايه

بالنسبة لمحول الفيديو VGA، قامت شركة IBM بتطوير شاشة عرض RGB تمثيلية عالية الدقة، بالإضافة إلى شاشة عرض تمثيلية أحادية اللون عالية الدقة. على شاشة أحادية اللون، يتم تمثيل ألوان مختلفة بظلال مختلفة من اللون الرمادي. الشاشتان (أحادية اللون والملونة) قابلة للتبديل - يمكن تشغيل التطبيقات المكتوبة لإحدى الشاشتين على الشاشة الأخرى.

شاشات أحادية اللونفهي أرخص بكثير من الألوان، ولها صورة أكثر وضوحًا ودقة أكبر، وتسمح لك بعرض العشرات من ظلال اللون الرمادي، وهي أقل ضررًا على صحة الإنسان. ولذلك يفضلها العديد من المبرمجين المحترفين.

من بين الألوان الأحادية اللون، الأكثر استخدامًا هي:

● شاشات تحكم مباشر أحادية اللون، توفر دقة عالية عند عرض النصوص والرموز الرسومية الزائفة، ولكنها غير مخصصة لإنشاء صور رسومية مبنية على وحدات بكسل فردية؛ العمل مع وحدات تحكم الفيديو أحادية اللون فقط؛

● توفر الشاشات المركبة أحادية اللون عرضًا عالي الجودة لكل من المعلومات الرمزية والرسومية عند العمل مع محول رسومات ملون (ولكنها تنتج بشكل طبيعي صورة أحادية اللون، غالبًا ما تكون خضراء أو كهرمانية).

أعلى دقة مع نقل جيد للنغمات النصفية بين الشاشات المستخدمة حاليًا هي الشاشات المركبة أحادية اللون مع صور بالأبيض والأسود من النوع "الورق الأبيض" (غالبًا ما تستخدم في أنظمة النشر المكتبي)؛ تتجاوز دقتها عند العمل مع محول فيديو جيد 1600 × 1200 بكسل.

شاشات ملونة

تستخدم شاشة CRT الملونة ثلاثة مسدسات إلكترونية، على عكس المسدس الفردي المستخدم في الشاشات أحادية اللون. كل بندقية مسؤولة عن واحد من ثلاثة ألوان أساسية: الأحمر (أحمر)،أخضر (أخضر)والأزرق (الأزرق)، عن طريق المزج الذي يتم من خلاله إنشاء جميع الألوان وظلال الألوان الأخرى، ما يصل إلى 16 مليون لون مختلف يوفره معيار TrueColor. يحتوي الفوسفور في أنبوب ملون على مجموعات صغيرة من النقاط، تحتوي كل منها على ثلاثة أنواع من العناصر (ومن هنا جاء اسم مجموعة عناصر الفوسفور - الثلاثيات)،متوهجة بهذه الألوان الأساسية، ويتم توجيه تدفق الإلكترونات من كل مدفع إلكتروني إلى مجموعات النقاط المقابلة. تسمى هذه الشاشات أحيانًا بشاشات RGB، بعد الأحرف الأولى من أسماء الألوان الأساسية التي تشكل الطيف.

يجب ألا يؤثر شعاع الإلكترون المخصص لعناصر الفوسفور الأحمر على عناصر الفوسفور الأخضر أو ​​الأزرق. لتحقيق هذا

الإجراء، يتم استخدام قناع خاص، يعتمد هيكله على نوع أنابيب الصورة من مختلف الشركات المصنعة، مما يضمن انفصال (تنقيط) الصورة.

يمكن تقسيم CRTs إلى فئتين:

●مع ترتيب على شكل دلتا للمسدسات الإلكترونية؛

● مع ترتيب مستو من البنادق الإلكترونية.

في كثير من الأحيان، تسمى CRTs (الأنابيب) ذات الترتيب المستوي للمدافع الإلكترونية أيضًا CRTs مع التقارب الذاتي للحزم، نظرًا لأن تأثير المجال المغناطيسي للأرض على الحزم الموجودة بثلاثة مستويات هو نفسه تقريبًا، وعندما يتغير موضع الأنبوب نسبيًا في هذا الحقل، لا يلزم إجراء تعديلات إضافية. تستخدم هذه الأنابيب نوعين من الأقنعة: 0 “قناع الظل”؛

● "قناع الفتحة".

قناع الظل هو أكثر أنواع الأقنعة شيوعًا لشاشات CRT. قناع الظل عبارة عن شبكة معدنية أمام شاشة أنبوب زجاجي بطبقة من الفوسفور. تضمن الثقوب الموجودة في الشبكة المعدنية أن الشعاع يضرب بدقة عناصر الفوسفور المطلوبة فقط وفي مناطق معينة فقط. الحد الأدنى للمسافة بين عناصر الفوسفور من نفس اللون يسمى درجة النقطة. يستخدم قناع الظل في العديد من الشاشات الحديثة، ولا سيما هيتاشي، وباناسونيك، وسامسونج، ودايو، وإل جي، ونوكيا، وفيوسونيك.

يتكون قناع الفتحة من موصلات معدنية متوازية أمام شاشة أنبوب زجاجي بطبقة فوسفور. تضمن الفجوات بين الموصلات أن الشعاع يضرب بدقة شرائط الشاشة المطلوبة. يتم ترتيب عناصر الفوسفور في خلايا إهليلجية عمودية، ويتكون القناع من خطوط عمودية. تنقسم الخطوط العمودية في الواقع إلى خلايا بيضاوية الشكل تحتوي على مجموعات من عناصر الفوسفور ذات ثلاثة ألوان أساسية. يُطلق على الحد الأدنى للمسافة بين خليتين اسم فتحة الفتحة. ويستخدم قناع الشق، بالإضافة إلى الشاشات من شركة NEC (المطورة لهذه التقنية)، في شاشات باناسونيك ذات الشاشة المسطحة PureFlat وشاشات LG ذات الشاشة المسطحة Flatron.

قامت شركة Sony بتطوير أنابيب مسطحة ذات شبكة ذات فتحة (Aperture Grill)، والتي تُعرف باسم أنابيب Trinitron. شبكة الفتحة عبارة عن شبكة معدنية ذات خطوط عمودية. وبدلا من الخلايا البيضاوية، تحتوي الشاشة على سلسلة من الخيوط المكونة من عناصر فوسفورية ذات ثلاثة ألوان أساسية، مرتبة على شكل خطوط عمودية. يوفر هذا النظام تباينًا عاليًا للصورة وتشبعًا جيدًا للألوان، مما يضمن معًا وجود شاشات أنبوبية عالية الجودة بناءً على هذه التقنية. القناع المستخدم في الأنابيب من شركة Sony، بالإضافة إلى CTX، وMitsubishi، وViewSonic، عبارة عن رقاقة رقيقة بها خطوط عمودية رفيعة مقطوعة بها. يتم تثبيته على سلك أفقي واحد (في الشاشات الكبيرة - عدة)، يظهر ظله على الشاشة. يستخدم هذا السلك لتخفيف الاهتزازات ويسمى بالسلك المثبط.

يُطلق على الحد الأدنى للمسافة بين خيطين من نفس اللون على الشاشة اسم درجة الشريط. يمكن ربط المفاهيم المقدمة أعلاه: "خطوة النقطة"، و"خطوة الفتحة"، و"خطوة الشريط" بالمصطلح العام الأكثر شيوعًا "حجم الحبوب"، والذي تمت مناقشته أدناه.

مثل شاشات ملونةيتم استخدام شاشات الألوان المركبة أيضًا، لتوفير الألوان والرسومات، ولكن معدقة منخفضة إلى حد ما.

تتميز شاشات RGB بجودة أعلى، وتتميز بدقة عالية ورسومات وتفاصيل ملونة؛ ولديها سلك خاص بها لكل إشارة من إشارات الألوان الرئيسية (في الشاشات المركبة، تمر إشارات الألوان الثلاثة عبر سلك واحد).

تعمل شاشات RGB جنبًا إلى جنب مع وحدة تحكم الرسومات الملونة. ثلاثة أنواع من شاشات الفيديو: CD (شاشة ملونة)، ECD (قرص مضغوط محسّن) وPGS (نظام رسومات احترافي)، حددت معيار شاشات الألوان للاستخدام على نطاق واسع، ولكن حاليًا فقط آخرها يستحق الاهتمام.

ظهر أول تلفزيون أبيض وأسود مزود بشاشة LCD في عام 1976 (من إنتاج شركة Sharp) وكانت شاشته تبلغ 160 × 120 بكسل. واجهت فكرة استخدام مثل هذه الشاشات في تصميمات الهواة لفترة طويلة مشكلة عادية - وهي مكلفة للغاية بالنسبة لتطوير المنزل. في السنوات الأخيرة، تغير الوضع بشكل جذري، وأصبحت شاشات LCD الرسومية أحادية اللون GLCD (شاشة العرض البلورية السائلة الرسومية) ليست أكثر تكلفة بكثير من نظيراتها الأبجدية الرقمية.

إن مزايا المؤشرات الرسومية مقارنة بالمؤشرات الرمزية واضحة، لأنها تتيح لك عرض صورة نقطية ثنائية الأبعاد مع صورة يمكن التعرف عليها حقًا على الشاشة. تتميز أجهزة MK الحديثة بالسرعة الكافية لتشغيل بث الفيديو على شاشة LCD. أليس هذا نظيرًا لأول تلفزيون بالأبيض والأسود في نسخة متحكم الجيب؟

من بين العديد من المعلمات التي يتم من خلالها تحديد GLCD، يعد نوع وحدة التحكم في الرسومات الداخلية مهمًا. يعتمد عليه نظام الأوامر والواجهة المادية وخوارزمية البرنامج.

يوجد حوالي عشرة أنواع من وحدات تحكم LSI من شركات مصنعة مختلفة. بالمقارنة مع وحدات LCD "الأبجدية الرقمية"، تتمتع GLCD بابتكار - يمكن أن يكون هناك العديد من وحدات التحكم ويتم استكمالها بواسطة برنامج تشغيل مقطعي. يتم تشكيل زوج يمكن اعتباره "مجموعة شرائح" قياسًا على اللوحات الأم للكمبيوتر الشخصي.

في GLCDs الشائعة المتوافقة مع نظام الأوامر الخاص بوحدة التحكم KS0108 (Samsung)، يتم تحديد مجموعة الشرائح بواسطة الكسر KS0107/KS0108 أو KS0107B/KS0108B. يعرف المطورون ذوو الخبرة أن الاسم "KS0107" يشير إلى برنامج تشغيل المقطع، وأن "KS0108" يشير إلى وحدة التحكم. في بعض الأحيان، تشير المستندات فقط إلى نوع وحدة التحكم KS0108، مع الأخذ في الاعتبار أن وجود شريحة برنامج التشغيل على لوحة دائرة شاشة LCD أمر بديهي.

في التين. يوضح الشكل 2.43 رسمًا تخطيطيًا لمعيار GLCD KS0107/KS0108 بتخطيط 128 × 64 بكسل. الأساس عبارة عن مصفوفة من عناصر LCD، مرتبة بعرض 128 عمودًا وارتفاع 64 صفًا. لإضاءة كل نقطة من نقاط الشاشة البالغ عددها 8192 نقطة، تحتاج إلى 192 مفتاح ترانزستور، والتي توجد في برنامج تشغيل KS0107 واحد ووحدتي تحكم KS0108. تحتوي كل وحدة تحكم على ذاكرة وصول عشوائي داخلية بسعة 4 كيلوبت، بالإضافة إلى منطق الاقتران مع الأجهزة الخارجية. وفي المقابل، يقوم السائق بإنشاء شبكة من إشارات الساعة للنظام بأكمله من مذبذب RC الرئيسي (التفاصيل في).

أرز. 2.43. رسم تخطيطي لـ GLCD مع تنظيم 128 × 64 بكسل.

لماذا يحتوي GLCD على شريحتي تحكم وليس واحدة؟ ويمكن الافتراض أنه لغرض التوحيد، حيث أن كل واحد منهم مسؤول عن ربعه الخاص الذي يبلغ 64 × 64 بكسل. من خلال زيادة عدد الأرباع بشكل متناسب، يمكنك الحصول على أي حجم شاشة من 64 × 64 إلى 640 × 480 بكسل.

تحتوي شاشات LCD الرسومية، كسمة إلزامية، على إضاءة خلفية لشاشة LED مدمجة. لونه يحدد خلفية الصورة. على سبيل المثال، الحروف السوداء على خلفية صفراء. لا يوجد مولد أحرف أبجدية مضمن في الشاشة. يجب على المبرمج إنشاء الحروف والأرقام والرموز والإشارات بنفسه. يمكن أن تكون الأبجدية معروفة في العالم، وليس هناك مبالغة هنا.

لسوء الحظ، لا يوجد توحيد في أسماء جهات الاتصال وجهات الاتصال، حتى على GLCDs مع نفس وحدة التحكم. هذا ناقص يجبرك على دراسة أوراق البيانات بعناية. في الجدول. 2.6، على سبيل المثال، يحتوي على مجموعة من تسميات الإشارة الموجودة في GLCDs المتوافقة مع KS0107/KS0108. يجب إيلاء اهتمام خاص للاسم الكامل للشاشة. على سبيل المثال، يحتوي Winstar WG12864A على وحدة تحكم KS0108، بينما يحتوي WinstarWG12864D على وحدة تحكم T6963C، والتي تحتوي على نظام أوامر مختلف تمامًا. هناك GLCDs مع مصدر طاقة مخفض قدره +2.4...+3.6 فولت. ويحدث أن الإضاءة الخلفية مدعومة بـ +5 فولت، والمؤشر بـ +3 فولت، وما إلى ذلك.

الجدول 2.6. فك تشفير إشارات GLCD القياسية KS0107/KS0108

تتشابه الدوائر الكهربائية لتوصيل GLCD بـ MK مع بعضها البعض، حتى مع وجود "مجموعات شرائح" مختلفة بداخلها (الشكل 2.44، أ...ز)، لكن البرنامج سيكون مختلفًا تمامًا. للتحكم في سطوع الإضاءة الخلفية، يمكنك استخدام الدوائر التي تمت مناقشتها مسبقًا من الشكل. 2.42، أ…ص.

أ) مخطط اتصال نموذجي لوحدة GLCD المتوافقة مع نظام الأوامر KS0108. ناقل البيانات "DB0"..."DB7" ثنائي الاتجاه. يقوم المقاوم L2 بضبط سطوع الإضاءة الخلفية. يقوم المقاوم R1 بضبط التباين من شاشة فاتحة تمامًا إلى شاشة داكنة تمامًا. يتم إنشاء الجهد السلبي عند جهة الاتصال "UEE" -5...-8 فولت داخل GLCD؛

ب) نوع وحدة التحكم هو نفسه كما في الشكل. 2.44، أ، ولكن دبوس واسم دبابيس GLCD مختلفان. لتنظيم التباين، يكفي وجود مقاوم ثابت واحد R1. يشار إلى مقاومتها في ورقة البيانات. سطوع الإضاءة الخلفية غير قابل للتعديل؛

ج) يتم توفير إشارات الطور المضاد إلى أطراف "CSl" و"CS2" للشاشة الرسومية HG1 (128×64)، أي. في كل لحظة من الزمن، يتم الوصول إلى واحد فقط من رباعيي البكسل (64 × 64). العاكس على الترانزستور VT1 يقلل من عدد خطوط MK. عن

حول الشكل. 2.44. مخططات التوصيل لوحدات LCD الرسومية بـ MK (النهاية):

د) تحتوي وحدة GLCD HG1 على وحدة تحكم T6963 داخلية من Toshiba. يتم توفير الجهد السالب لتنظيم التباين خارجيًا ويتم ضبطه بواسطة المقاوم R2. يحدد المقاوم R1 سطوع الإضاءة الخلفية. يعمل الصمام الثنائي VD1 على حماية الشاشة من تطبيق جهد موجب أكبر من +0.7 فولت على دخل "Vo"؛

هـ) تحتوي وحدة GLCD HG1 على وحدة تحكم SED1330 داخلية من شركة Seiko Epson Corp. لضبط التباين، يلزم وجود مصدر طاقة خارجي ثنائي القطب +5 فولت؛

و) الدائرة المكافئة لمصدر الجهد السالب GLCD. يتم التحكم في التباين بواسطة المقاوم المتغير R4. يتم الحفاظ على استقرار درجة الحرارة بواسطة الثرمستور RK1. يقوم المقاوم R3 بتحديد خاصية درجة الحرارة بشكل خطي؛

ز) لا يلزم توفير إشارة إعادة الضبط الأولية للدبوس "RES" الخاص بوحدة LCD الخاصة بالرسومات HG1 من MK. يمكن تشكيلها بواسطة السلسلة الخارجية R1,C/. الميزة هي توفير خطوط منفذ MK.