Матричные принтеры (краткая характеристика и принцип работы)

Компьютерная клавиатура

Компьютерная клавиатура — клавишное устройство управления персональным компьютером. Служит для ввода алфавитно-цифровых (знаковых) данных, а также команд управления. Комбинация монитора и клавиатуры обеспечивает простейший интерфейс пользователя. С помощью клавиатуры управляют компьютерной системой, а с помощью монитора получают от нее отклик.

 

Рис.1 Группы клавиш стандартной клавиатуры

 

Состав клавиатуры. Стандартная клавиатура имеет более 100 клавиш, функционально распределенных по нескольким группам (рис. 1).

Группа алфавитно-цифровых клавиш предназначена для ввода знаковой информации и команд, набираемых по буквам. Каждая клавиша может работать в нескольких режимах (регистрах) и может использоваться для ввода нескольких символов. Переключение между нижним регистром (для ввода строчных символов) и верхним регистром (для ввода прописных символов) выполняют удержанием клавиши SHIFT (нефиксированное переключение). При необходимости жестко переключить регистр используют клавишу CAPS LOCK (фиксированное переключение). Если клавиатура используется для ввода данных, абзац закрывают нажатием клавиши ENTER. При этом автоматически начинается ввод текста с новой строки. Если клавиатуру используют для ввода команд, клавишей ENTER завершают ввод команды и начинают ее исполнение.

Для разных языков существуют различные схемы закрепления символов национальных алфавитов за конкретными алфавитно-цифровыми клавишами. Такие схемы называются раскладками клавиатуры. Переключения между различными раскладками выполняются программным образом — это одна из функций операционной системы. Соответственно, способ переключения зависит от того, в какой операционной системе работает компьютер. Например, в системе Windows 7 для этой цели могут использоваться следующие комбинации: левая клавиша ALT+SHIFT или CTRL+SHIFT.

Группа функциональных клавиш включает двенадцать клавиш (от F1 до F12), размещенных в верхней части клавиатуры. Функции, закрепленные за данными клавишами, зависят от свойств конкретной работающей в данный момент программы, а в некоторых случаях и от свойств операционной системы. Общепринятым для большинства программ является соглашение о том, что клавиша F1 вызывает справочную систему, в которой можно найти справку о действии прочих клавиш.

Служебные клавиши располагаются рядом с клавишами алфавитно-цифровой группы. В связи с тем, что ими приходится пользоваться особенно часто, они имеют увеличенный размер. К ним относятся рассмотренные выше клавиши SHIFT и ENTER, регистровые клавиши ALT и CTRL (их используют в комбинации с другими клавишами для формирования команд), клавиша TAB (для ввода позиций табуляции при наборе текста), клавиша ESC (от английского слова escape) для отказа от исполнения начатой операции и клавиша BACKSPACE для удаления только что введенных знаков (она находится над клавишей ENTER и часто маркируется стрелкой, направленной влево).

Служебные клавиши PRINT SCREEN, SCROLL LOCK и PAUSE/BREAK размещаются справа от группы функциональных клавиш и выполняют специфические функции, зависящие от действующей операционной системы. Общепринятыми являются следующие действия: ‰

PRINT SCREEN — сохранение текущего состояния экрана в специальной области оперативной памяти, называемой буфером обмена. ‰

SCROLL LOCK — переключение режима работы в некоторых (как правило, устаревших) программах. ‰

PAUSE/BREAK — приостановка/прерывание текущего процесса (обычно используется в комбинации с клавишей CTRL, доступно лишь в некоторых программах).

Две группы клавиш управления курсором расположены справа от алфавитно-цифровой панели. Курсором называется экранный элемент, указывающий место ввода знаковой информации. Курсор используется при работе с программами, выполняющими ввод данных и команд с клавиатуры. Клавиши управления курсором позволяют управлять позицией ввода.

Четыре клавиши со стрелками выполняют смещение курсора в направлении, указанном стрелкой (их обычно называют просто курсорными клавишами). Действие прочих клавиш описано ниже.

PAGE UP/PAGE DOWN — перевод курсора на одну страницу вверх или вниз. Понятие «страница» обычно относится к фрагменту документа, видимому на экране. В графических операционных системах (например, Windows) этими клавишами выполняют «прокрутку» содержимого в текущем окне. Действие этих клавиш во многих программах может быть модифицировано с помощью служебных регистровых клавиш, в первую очередь SHIFT и CTRL. Конкретный результат модификации зависит от конкретной программы и/или операционной системы.

Клавиши HOME и END переводят курсор в начало или конец текущей строки соответственно. Их действие также модифицируется регистровыми клавишами.

Традиционное назначение клавиши INSERT состоит в переключении режима ввода данных (переключение между режимами вставки и замены).

Клавиша DELETE предназначена для удаления знаков, находящихся справа от текущего положения курсора. При этом положение позиции ввода остается неизменным

Группа клавиш дополнительной панели дублирует действие цифровых и некоторых знаковых клавиш основной панели. Во многих случаях для использования этой группы клавиш следует предварительно включать клавишу-переключатель NUM LOCK (о состоянии переключателей NUM LOCK, CAPS LOCK и SCROLL LOCK можно судить по светодиодным индикаторам, обычно расположенным в правом верхнем углу клавиатуры).

 

 

ВИДЕОСИСТЕМА ПК

Представляет собой дисплей (монитор) и систему формирования и дополнительной обработки изображения – видеоадаптер.

 

ДИСПЛЕЙ

Устройство оперативной визуальной связи пользователя с ПК. Отображает команды, данные, передаваемые от клавиатуры, мыши или ЦП. Бывают плоские и на электронно-лучевой трубке ЭЛТ (CRT- Cathode Ray Tube).

Дисплей на ЭЛТ содержит саму электронно- лучевую трубку, видеоусилители, генераторы разверток и блок питания

 

Характеристики мониторов:

1) физические

• размер рабочей области (диагональ конструктивная и видимая)

Типичные величины видимого размера диагонали и площади экрана монитора.

Номинальный размер диагонали, дюймов	Типичный видимый размер диагонали	Видимая площадь экрана, см2	Увеличение видимой площади экрана по сравнению с предыдущим типом, %
14	13,2	540,3	-
	13,8	598,7	10,8
		789,3	33,4
	17,7	1083,0	37,2
	19,8	1216,9	12,4

• экранное покрытие

• вес и размеры;

• углы поворота;

• потребляемая мощность 65-140 Вт (sleep 8,3 Вт, off – 4,5 Вт).

2) Оптические и частотные

• шаг точек – расстояние между 2-мя точками люминофора одного цвета – не более 0,28 мм. Определяет четкость изображения.

• Частота кадровой развертки (ЧКР) – частота смены кадров, определяет устойчивость изображения. Минимальное значение – 50 Гц, рекомендуемое значение – не менее 70 Гц. Диапазон 50-110 Гц. Связана с разрешением.

• Частота строчной развертки (ЧСР) – определяет время прорисовки строки. Связана с кадровой разверткой и разрешением. Измеряется в кГц. ЧКР*(кол-во строк * 1,05- на обратный ход луча)=ЧСР Например, 70 Гц * (600*1.05)=44,1 кГц.

• Полоса пропускания видеотракта. Характеризует максимально возможное количество точек, отображаемых на экране за секунду. Пусть Y обозначает число пикселей по вертикали, X – число пикселей по горизонтали. Чтобы учесть дополнительное время на синхронизацию по вертикали, умножим Y на коэффициент 1.05. Время, необходимое для горизонтальной синхронизации соответствует примерно 30% от времени сканирования, поэтому используем коэффициент 1.3. ПП (МГц)= ЧКР * Y * 1.05 * X * 1.3 = ЧСР * X * 1,3. Например, ПП = 44,1 * 800 *1,3= 45,8 МГц

• Способ формирования изображения – чересстрочный и строчный.

 

Плоские дисплеи бывают следующих видов:

• жидкокристаллическое (ЖК) табло на пассивных и активных матрицах;

Экраны LCD-мониторов (Liquid Crystal Display, жидкокристаллические мониторы) сделаны из вещества (цианофенил), которое находится в жидком состоянии, но при этом обладает некоторыми свойствами, присущими кристаллическим телам. Фактически это жидкости, обладающие анизотропией свойств (в частности оптических), связанных с упорядоченностью в ориентации молекул. Работа ЖКД основана на явлении поляризации светового потока.

 

Экран LCD монитора представляет собой массив маленьких сегментов (называемых пикселями), которыми можно манипулировать для отображения информации. LCD монитор имеет несколько слоев, где ключевую роль играют две панели, сделанные из свободного от натрия и очень чистого стеклянного материала, называемого субстрат или подложка, которые собственно и содержат тонкий слой жидких кристаллов между собой [см. рис.]. На панелях имеются бороздки, которые направляют кристаллы, сообщая им специальную ориентацию. Бороздки расположены таким образом, что они параллельны на каждой панели, но перпендикулярны между двумя панелями

 

 

Термин пассивная матрица (passive matrix) появился в результате разделения монитора на точки, каждая из которых, благодаря электродам, может задавать ориентацию плоскости поляризации луча, независимо от остальных, так что в результате каждый такой элемент может быть подсвечен индивидуально для создания изображения. Изображение формируется строка за строкой путем последовательного подвода управляющего напряжения на отдельные ячейки, делающего их прозрачными. Из-за довольно большой электрической емкости ячеек напряжение на них не может изменяться достаточно быстро, поэтому обновление картинки происходит медленно. Такой дисплей имеет много недостатков с точки зрения качества, потому что изображение не отображается плавно и дрожит на экране. Маленькая скорость изменения прозрачности кристаллов не позволяет правильно отображать движущиеся изображения.

 

В активной матрице (active matrix) используются отдельные усилительные элементы для каждой ячейки экрана, компенсирующие влияние емкости ячеек и позволяющие значительно уменьшить время изменения их прозрачности. Активная матрица может отображать движущиеся изображения без видимого дрожания, так как время реакции дисплея с активной матрицей около 50 мс против 300 мс для пассивной матрицы, кроме того, контрастность мониторов с активной матрицей выше, чем у ЭЛТ-мониторов. Следует отметить, что яркость отдельного элемента экрана остается неизменной на всем интервале времени между обновлениями картинки, а не представляет собой короткий импульс света, излучаемый элементом люминофором ЭЛТ-монитора сразу после похождения по этому элементу электронного луча. Именно поэтому для LCD мониторов достаточной является частота вертикальной развертки, равная 60 Гц. Запоминающие транзисторы должны производиться из прозрачных материалов, что позволит световому лучу проходить сквозь них, а значит, транзисторы можно располагать на тыльной части дисплея, на стеклянной панели, которая содержит жидкие кристаллы. Для этих целей используются пластиковые пленки, называемые "Thin Film Transistor" (или просто TFT), т.е. тонкопленочный транзистор – это те управляющие элементы, при помощи которых контролируется каждый пиксель на экране. Тонкопленочный транзистор действительно очень тонкий, его толщина 0,1 – 0,01 микрона. Пиксель на основе TFT устроен следующим образом: в стеклянной пластине друг за другом интегрировано три цветных фильтра (красный, зеленый и синий). Каждый пиксель представляет собой комбинацию трех цветных ячеек или субпиксельных элементов. Это означает, например, что у дисплея, имеющего разрешение 1280x1024, существует ровно 3840x1024 транзистора и субпиксельных элемента. Размер точки (пикселя) для 15.1" дисплея TFT (1024x768) приблизительно равен 0.0188 дюйма (или 0.30 мм), а для 18.1" дисплея TFT – около 0.011 дюйма (или 0.28 мм).

TFT обладают рядом преимуществ перед ЭЛТ-мониторами, среди которых – пониженное потребление энергии и теплоотдача, плоский экран и отсутствие следа от движущихся объектов.

ВИДЕОАДАПТЕРЫ

Тип видеоадаптера и его возможности определяют аппаратно достижимые и поддерживаемые режимы работы всей графической системы, скорость и качество формируемого на экране монитора изображения. Различают два режима работы видеоадаптера — текстовый и графический.

В текстовом режиме на экране отображается текст в виде символов, внешний вид которых определяет знакогенератор карты. Каждому символу ставится в соответствие число — его порядковый номер в наборе матриц знакогенератора, что определяет раскладку таблицы символов. Всего таких символов в стандартной таблице 256 и нумеруются они от 0 до 255. Конкретное начертание набора называется кодовой страницей, а несколько таких наборов для различных режимов — символьной раскладкой или набором для соответствующей национальной спецификации. Характеризуется форматом экрана: кол-во знакомест × кол-во строк. Обычно 80 × 25 (80 × 50).

Качество изображения определяется форматом знакоместа 8×8, 9×14, 9×16 пикселей.

 

Графический режим предполагает изображение на экране монитора объектов произвольной формы и сложности. В графическом режиме изображение формируется из набора пикселей (pixel – Picture Element) – точек экрана. Количество пикселей по горизонтали и вертикали определяет разрешающую способность. Количество бит видеопамяти, отводимое на пиксел, определят возможное число его состояний – глубина цвета.

1 бит – 21 =2 цвета

2 бита – 22 =4 и т. д.

 

Типы видеоадаптеров и их параметры

 

 

ПРИНТЕРЫ

Классификация:

1) по способу формирования строки

• последовательные (символ за символом);

• строчные (сразу строку);

• страничные (сразу страницу)

2) по механизму печати

• ударного действия

• безударного действия

3) по способу прорисовывания символов

• матричные

• символьные

4) по технологии используемой печати

 

Принтеры

Матричные Последовательный ударный матричный

Струйные InkjetПоследовательный безударный

Лазерные Lazerjetстрочный безударный

Другие

термические

символьные

лазерные

термографические

 

строчные		cветодиодные (LED)

сублимационные

 

Непрерывные

Импульсные

 

С твердыми чернилами

 

Пьезоэлектрическая

 

Пузырьковая технология - bubblejet, Canon, HP

 

Основные характеристики принтеров

Тип принтера	Разреш.способность (dpi- dots per inch – точек на дюйм)	Скорость печати (стр/мин)	Качество печати	Формат, тип бумаги	Объем ОЗУ	Цвет
Матричный	120-240	1/3 - 1	Среднее	A4,A3 обычная	4-64 Кб	-
Струйный	300, 600-1440, до 4800	2-3-10, до 21	Среднее-высокое	A4,A3 Обычная, фото, пленки	128-512 Кб, до 32 Мб	+
Лазерный	600-1200	6-12-24, до 35	Высокое	A4,A3, не менее 80 г/м 2	1-12, до 256 Мб	- +

 

Виды струйных технологий

 

Струйная печать – это процесс получения изображения, при котором элементы изображения создаются капельками чернил, вылетающими из сопла со скоростью, достаточной, чтобы преодолеть зазор 10 между соплом и поверхностью, на которой формируется изображение.

Непрерывная струйная печать

В них использовался непрерывный процесс. Он называется таковым потому, что печатающая головка непрерывно выстреливает капельки чернил в сторону бумаги. Поток чернил, поступающий в печатающую головку разбивается на капельки под действием вибрации сопла. Если бы все капельки попали на бумагу, то она покрылась бы равномерным слоем чернил и никакого изображения не получилось бы. Поэтому на бумагу должны попадать только те капельки, которые требуются для создания изображения, остальные – это отходы производства. На рисунках показано, как с помощью охватывающего выход из сопла электрода, вылетающие капельки приобретают электрический заряд. Далее капельки пролетают через отклоняющую систему, которая создает электрическое поле высокого напряжения. Так как капельки имеют заряд, то под действием электрического поля они изменяют свою траекторию. Таким образом, меняя напряжение электрического поля, можно управлять направлением полета капелек. Они либо попадают на бумагу в нужном месте, либо летят в уловитель, откуда чернила поступают в резервуар для повторного использования.

 

Схема устройства непрерывной струйной печати

Огромный плюс непрерывной технологии – это возможность получать великолепного качества цветные изображения.

Недостаток такой схемы – жесткое ограничение на формат используемой бумаги.

 

Технология печати

Для переноса изображения на бумагу используется специальный порошок — тонер. На барабане создается электростатический заряд. Луч лазера с помощью вращающегося зеркала разворачивается по строке, формируемой на поверхности барабана. Мигание луча для получения изображения обеспечивается электроникой. В освещаемой зоне барабана заряд "стекает" с его поверхности. Таким образом, освещаемые и неосвещаемые участки поверхности барабана имеют разный заряд. В зависимости от заряда частицы тонера прилипают к барабану. После формирования строки барабан поворачивается шаговым двигателем на новую строку; это смещение соответствует разрешающей способности принтера. В результате на барабане построено изображение, и он покрыт тонером. Подаваемый лист бумаги заряжается таким образом, чтобы тонер с барабана прилип к листу. При протягивании листа порошок переходит на бумагу. После этого изображение закрепляется путем нагрева порошка до температуры плавления. Окончательная фиксация изображения осуществляется прижимными резиновыми роликами.

 

 

Светодидодный (LED) принтер

LED-принтер (Light Emitting Diode) является аналогом лазерного принтера.

Основное отличие заключается в источнике света. Вместо одиночного лазерного диода используется целая «линейка» светодиодов, количество которых определяет горизонтальное разрешение принтера. Поэтому в конструкции отсутствует и сложная оптическая система зеркал и линз

 

 

Такая технология имеет ряд преимуществ перед традиционной лазерной. Во- первых, это отсутствие механического управления источником света. В данном случае источник света не движется, поскольку каждой точке в линии соответствует свой светодиод, а механика используется только в тракте подачи бумаги, а где меньше механики — выше надёжность. Во-вторых, это скорость, ведь механическое управление имеет вполне конкретные пределы быстродействия. Это подтверждается тем, что большинство принтеров (особенно цветных) со скоростью печати выше 40 страниц в минуту, являются светодиодными. В-третьих, отсутствие краевых искажений и более высокое и равномерное качество.

 

Существуют также другие технологии, не получившие в силу ряда причин широкого распространения в сфере офисной печати, однако применяющиеся для специальных задач, таких как полиграфия, САПР и т.п.

 

ДРАЙВЕР

Драйвер — компьютерное программное обеспечение, с помощью которого другое программное обеспечение (операционная система) получает доступ к аппаратному обеспечению некоторого устройства. Обычно с операционными системами поставляются драйверы для ключевых компонентов аппаратного обеспечения, без которых система не сможет работать.

В общем случае драйвер не обязан взаимодействовать с аппаратными устройствами, он может их только имитировать (например, драйвер принтера, который записывает вывод из программ в файл), предоставлять программные сервисы, не связанные с управлением устройствами (например, /dev/zero в Unix, который только выдаёт нулевые байты), либо не делать ничего (например, /dev/null в Unix и NUL в DOS/Windows).

РЕЗИДЕНТНАЯ ПРОГРАММА

Обычно после завершения очередной выполняющейся программы DOS освобождает место в памяти, которое занимала программа, чтобы загрузить на это место новую. Однако есть способ оставить программу в памяти и после ее завершения. Следующая запускаемая программа при этом разместится в памяти после оставленной. Остающиеся в памяти после завершения своей работы программы называются резидентными или TSR (Terminate and Stay Resident).

ТЕХНОЛОГИЯ WYSIWYG

Технология WYSIWYG (является аббревиатурой от англ. W hat Y ou S ee I s W hat Y ou G et, «что видишь, то и получишь») — свойство прикладных программ или веб-интерфейсов, в которых содержание отображается в процессе редактирования и выглядит максимально близко похожим на конечную продукцию, которая может быть печатным документом, веб-страницей или презентацией. В настоящее время для подобных программ также широко используется понятие «визуальный редактор».

Электронные таблицы: параметры рабочего листа, типы данных, подготовка диаграмм

 

Компьютерная клавиатура

Компьютерная клавиатура — клавишное устройство управления персональным компьютером. Служит для ввода алфавитно-цифровых (знаковых) данных, а также команд управления. Комбинация монитора и клавиатуры обеспечивает простейший интерфейс пользователя. С помощью клавиатуры управляют компьютерной системой, а с помощью монитора получают от нее отклик.

 

Рис.1 Группы клавиш стандартной клавиатуры

 

Состав клавиатуры. Стандартная клавиатура имеет более 100 клавиш, функционально распределенных по нескольким группам (рис. 1).

Группа алфавитно-цифровых клавиш предназначена для ввода знаковой информации и команд, набираемых по буквам. Каждая клавиша может работать в нескольких режимах (регистрах) и может использоваться для ввода нескольких символов. Переключение между нижним регистром (для ввода строчных символов) и верхним регистром (для ввода прописных символов) выполняют удержанием клавиши SHIFT (нефиксированное переключение). При необходимости жестко переключить регистр используют клавишу CAPS LOCK (фиксированное переключение). Если клавиатура используется для ввода данных, абзац закрывают нажатием клавиши ENTER. При этом автоматически начинается ввод текста с новой строки. Если клавиатуру используют для ввода команд, клавишей ENTER завершают ввод команды и начинают ее исполнение.

Для разных языков существуют различные схемы закрепления символов национальных алфавитов за конкретными алфавитно-цифровыми клавишами. Такие схемы называются раскладками клавиатуры. Переключения между различными раскладками выполняются программным образом — это одна из функций операционной системы. Соответственно, способ переключения зависит от того, в какой операционной системе работает компьютер. Например, в системе Windows 7 для этой цели могут использоваться следующие комбинации: левая клавиша ALT+SHIFT или CTRL+SHIFT.

Группа функциональных клавиш включает двенадцать клавиш (от F1 до F12), размещенных в верхней части клавиатуры. Функции, закрепленные за данными клавишами, зависят от свойств конкретной работающей в данный момент программы, а в некоторых случаях и от свойств операционной системы. Общепринятым для большинства программ является соглашение о том, что клавиша F1 вызывает справочную систему, в которой можно найти справку о действии прочих клавиш.

Служебные клавиши располагаются рядом с клавишами алфавитно-цифровой группы. В связи с тем, что ими приходится пользоваться особенно часто, они имеют увеличенный размер. К ним относятся рассмотренные выше клавиши SHIFT и ENTER, регистровые клавиши ALT и CTRL (их используют в комбинации с другими клавишами для формирования команд), клавиша TAB (для ввода позиций табуляции при наборе текста), клавиша ESC (от английского слова escape) для отказа от исполнения начатой операции и клавиша BACKSPACE для удаления только что введенных знаков (она находится над клавишей ENTER и часто маркируется стрелкой, направленной влево).

Служебные клавиши PRINT SCREEN, SCROLL LOCK и PAUSE/BREAK размещаются справа от группы функциональных клавиш и выполняют специфические функции, зависящие от действующей операционной системы. Общепринятыми являются следующие действия: ‰

PRINT SCREEN — сохранение текущего состояния экрана в специальной области оперативной памяти, называемой буфером обмена. ‰

SCROLL LOCK — переключение режима работы в некоторых (как правило, устаревших) программах. ‰

PAUSE/BREAK — приостановка/прерывание текущего процесса (обычно используется в комбинации с клавишей CTRL, доступно лишь в некоторых программах).

Две группы клавиш управления курсором расположены справа от алфавитно-цифровой панели. Курсором называется экранный элемент, указывающий место ввода знаковой информации. Курсор используется при работе с программами, выполняющими ввод данных и команд с клавиатуры. Клавиши управления курсором позволяют управлять позицией ввода.

Четыре клавиши со стрелками выполняют смещение курсора в направлении, указанном стрелкой (их обычно называют просто курсорными клавишами). Действие прочих клавиш описано ниже.

PAGE UP/PAGE DOWN — перевод курсора на одну страницу вверх или вниз. Понятие «страница» обычно относится к фрагменту документа, видимому на экране. В графических операционных системах (например, Windows) этими клавишами выполняют «прокрутку» содержимого в текущем окне. Действие этих клавиш во многих программах может быть модифицировано с помощью служебных регистровых клавиш, в первую очередь SHIFT и CTRL. Конкретный результат модификации зависит от конкретной программы и/или операционной системы.

Клавиши HOME и END переводят курсор в начало или конец текущей строки соответственно. Их действие также модифицируется регистровыми клавишами.

Традиционное назначение клавиши INSERT состоит в переключении режима ввода данных (переключение между режимами вставки и замены).

Клавиша DELETE предназначена для удаления знаков, находящихся справа от текущего положения курсора. При этом положение позиции ввода остается неизменным

Группа клавиш дополнительной панели дублирует действие цифровых и некоторых знаковых клавиш основной панели. Во многих случаях для использования этой группы клавиш следует предварительно включать клавишу-переключатель NUM LOCK (о состоянии переключателей NUM LOCK, CAPS LOCK и SCROLL LOCK можно судить по светодиодным индикаторам, обычно расположенным в правом верхнем углу клавиатуры).

 

 

ВИДЕОСИСТЕМА ПК

Представляет собой дисплей (монитор) и систему формирования и дополнительной обработки изображения – видеоадаптер.

 

ДИСПЛЕЙ

Устройство оперативной визуальной связи пользователя с ПК. Отображает команды, данные, передаваемые от клавиатуры, мыши или ЦП. Бывают плоские и на электронно-лучевой трубке ЭЛТ (CRT- Cathode Ray Tube).

Дисплей на ЭЛТ содержит саму электронно- лучевую трубку, видеоусилители, генераторы разверток и блок питания

 

Характеристики мониторов:

1) физические

• размер рабочей области (диагональ конструктивная и видимая)

Типичные величины видимого размера диагонали и площади экрана монитора.

Номинальный размер диагонали, дюймов	Типичный видимый размер диагонали	Видимая площадь экрана, см2	Увеличение видимой площади экрана по сравнению с предыдущим типом, %
14	13,2	540,3	-
	13,8	598,7	10,8
		789,3	33,4
	17,7	1083,0	37,2
	19,8	1216,9	12,4

• экранное покрытие

• вес и размеры;

• углы поворота;

• потребляемая мощность 65-140 Вт (sleep 8,3 Вт, off – 4,5 Вт).

2) Оптические и частотные

• шаг точек – расстояние между 2-мя точками люминофора одного цвета – не более 0,28 мм. Определяет четкость изображения.

• Частота кадровой развертки (ЧКР) – частота смены кадров, определяет устойчивость изображения. Минимальное значение – 50 Гц, рекомендуемое значение – не менее 70 Гц. Диапазон 50-110 Гц. Связана с разрешением.

• Частота строчной развертки (ЧСР) – определяет время прорисовки строки. Связана с кадровой разверткой и разрешением. Измеряется в кГц. ЧКР*(кол-во строк * 1,05- на обратный ход луча)=ЧСР Например, 70 Гц * (600*1.05)=44,1 кГц.

• Полоса пропускания видеотракта. Характеризует максимально возможное количество точек, отображаемых на экране за секунду. Пусть Y обозначает число пикселей по вертикали, X – число пикселей по горизонтали. Чтобы учесть дополнительное время на синхронизацию по вертикали, умножим Y на коэффициент 1.05. Время, необходимое для горизонтальной синхронизации соответствует примерно 30% от времени сканирования, поэтому используем коэффициент 1.3. ПП (МГц)= ЧКР * Y * 1.05 * X * 1.3 = ЧСР * X * 1,3. Например, ПП = 44,1 * 800 *1,3= 45,8 МГц

• Способ формирования изображения – чересстрочный и строчный.

 

Плоские дисплеи бывают следующих видов:

• жидкокристаллическое (ЖК) табло на пассивных и активных матрицах;

Экраны LCD-мониторов (Liquid Crystal Display, жидкокристаллические мониторы) сделаны из вещества (цианофенил), которое находится в жидком состоянии, но при этом обладает некоторыми свойствами, присущими кристаллическим телам. Фактически это жидкости, обладающие анизотропией свойств (в частности оптических), связанных с упорядоченностью в ориентации молекул. Работа ЖКД основана на явлении поляризации светового потока.

 

Экран LCD монитора представляет собой массив маленьких сегментов (называемых пикселями), которыми можно манипулировать для отображения информации. LCD монитор имеет несколько слоев, где ключевую роль играют две панели, сделанные из свободного от натрия и очень чистого стеклянного материала, называемого субстрат или подложка, которые собственно и содержат тонкий слой жидких кристаллов между собой [см. рис.]. На панелях имеются бороздки, которые направляют кристаллы, сообщая им специальную ориентацию. Бороздки расположены таким образом, что они параллельны на каждой панели, но перпендикулярны между двумя панелями

 

 

Термин пассивная матрица (passive matrix) появился в результате разделения монитора на точки, каждая из которых, благодаря электродам, может задавать ориентацию плоскости поляризации луча, независимо от остальных, так что в результате каждый такой элемент может быть подсвечен индивидуально для создания изображения. Изображение формируется строка за строкой путем последовательного подвода управляющего напряжения на отдельные ячейки, делающего их прозрачными. Из-за довольно большой электрической емкости ячеек напряжение на них не может изменяться достаточно быстро, поэтому обновление картинки происходит медленно. Такой дисплей имеет много недостатков с точки зрения качества, потому что изображение не отображается плавно и дрожит на экране. Маленькая скорость изменения прозрачности кристаллов не позволяет правильно отображать движущиеся изображения.

 

В активной матрице (active matrix) используются отдельные усилительные элементы для каждой ячейки экрана, компенсирующие влияние емкости ячеек и позволяющие значительно уменьшить время изменения их прозрачности. Активная матрица может отображать движущиеся изображения без видимого дрожания, так как время реакции дисплея с активной матрицей около 50 мс против 300 мс для пассивной матрицы, кроме того, контрастность мониторов с активной матрицей выше, чем у ЭЛТ-мониторов. Следует отметить, что яркость отдельного элемента экрана остается неизменной на всем интервале времени между обновлениями картинки, а не представляет собой короткий импульс света, излучаемый элементом люминофором ЭЛТ-монитора сразу после похождения по этому элементу электронного луча. Именно поэтому для LCD мониторов достаточной является частота вертикальной развертки, равная 60 Гц. Запоминающие транзисторы должны производиться из прозрачных материалов, что позволит световому лучу проходить сквозь них, а значит, транзисторы можно располагать на тыльной части дисплея, на стеклянной панели, которая содержит жидкие кристаллы. Для этих целей используются пластиковые пленки, называемые "Thin Film Transistor" (или просто TFT), т.е. тонкопленочный транзистор – это те управляющие элементы, при помощи которых контролируется каждый пиксель на экране. Тонкопленочный транзистор действительно очень тонкий, его толщина 0,1 – 0,01 микрона. Пиксель на основе TFT устроен следующим образом: в стеклянной пластине друг за другом интегрировано три цветных фильтра (красный, зеленый и синий). Каждый пиксель представляет собой комбинацию трех цветных ячеек или субпиксельных элементов. Это означает, например, что у дисплея, имеющего разрешение 1280x1024, существует ровно 3840x1024 транзистора и субпиксельных элемента. Размер точки (пикселя) для 15.1" дисплея TFT (1024x768) приблизительно равен 0.0188 дюйма (или 0.30 мм), а для 18.1" дисплея TFT – около 0.011 дюйма (или 0.28 мм).

TFT обладают рядом преимуществ перед ЭЛТ-мониторами, среди которых – пониженное потребление энергии и теплоотдача, плоский экран и отсутствие следа от движущихся объектов.

ВИДЕОАДАПТЕРЫ

Тип видеоадаптера и его возможности определяют аппаратно достижимые и поддерживаемые режимы работы всей графической системы, скорость и качество формируемого на экране монитора изображения. Различают два режима работы виде