Мониторы
С точки зрения принципа действия, все мониторы для РС делят на:
1) мониторы на основе электронно–лучевой трубки (ЭЛТ);
2) на основе жидкокристаллических экранов (плоско–панельные мониторы).
1. Мониторы с электронно-лучевой трубкой.
Первая группа является наиболее распространённой из–за низкой цены и простого принципа действия: испускаемый электронной пушкой пучок электронов, попадая на экран, покрытый люминофором, вызывает его свечение [11]. На пути пучка электронов обычно находятся дополнительные электроды: модулятор, регулирующий интенсивность пучка электронов и связанную с ней яркость изображения, фокусирующий электрод, определяющий размер светового пятна, а также размещённые на горловине ЭЛТ катушки отклоняющей системы, позволяющие изменять направление пучка.
На экране монитора любое текстовое или графическое изображение – это набор дискретных точек люминофора, называемых пикселами. Минимальный элемент изображения называют растром, а мониторы – растровыми. Электронный луч в этом случае периодически сканирует экран, образуя на нём близко расположенные строки развёртки. По мере движения луча по строкам видеосигнал, подаваемый на модулятор, изменяет яркость светового пятна, образуя на экране изображение.
Разрешающая способность монитора определяется числом элементов изображения, которые он способен воспроизводить по горизонтали и вертикали. Например, 640 * 480 или 1024 * 768 пикселов. Если этот видеосигнал является непрерывным по времени, то монитор тоже будет аналоговым, но первые мониторы были цифровыми. Управление в цифровых мониторах осуществлялось двумя сигналами: логической единицей («да») и логическим нулём («нет»). Уровень «1» около 5 В, а у «0» – 0,5 В.
Кинескоп цветного монитора имеет 3 пушки, различающиеся по цветам: Red (красный), Green (зеленый) и Blue (синий).
Для формирования растра луч движется по зигзагообразной траектории от левого верхнего угла до правого нижнего. Прямой ход по горизонтали осуществляется сигналом строчной развёртки, а по вертикали – кадровой. Перевод луча из крайней правой точки строки в крайнюю левую точку следующей строки (обратный ход луча по горизонтали) и из крайней правой позиции последней строки экрана в крайнюю левую позицию первой строки (обратный ход луча по вертикали) происходит с помощью специальных сигналов обратного хода. Здесь частота обновления изображения 25 Гц.
В соответствии с особенностями человеческого зрения, в ЭЛТ цветного монитора для получения изображения используют три электронные пушки, у которых отдельные схемы управления. На внутреннюю поверхность экрана наносят люминофор трех цветов: красный, синий, зелёный – есть специальная цветоделительная маска.
2. Жидкокристаллические мониторы.
В них экран состоит из двух панелей, между которыми залит слой жидкокристаллического вещества [11]. Экран представляет собой совокупность отдельных ЖК–ячеек, каждая из которые обычно выдаёт 1 пиксел изображения, но здесь ячейка не генерирует, а управляет интенсивностью проходящего света. Для этого в них используют подсветку. ЖК–ячейка – это электронно–управляемый светофильтр. Жидкокристаллическое вещество имеет молекулы вытянутой формы – неметаллические, что позволяет их упорядочивать. Если на подложку нанести мелкие бороздки, то молекулы ЖК–вещества будут ориентироваться вдоль этих бороздок. Другим важнейшим свойством является зависимость ориентации этих молекул от направления внешнего электрического поля.
Подсветку ЖК–экранов делают электролюминесцентными лампами с холодным катодом сзади или по бокам экрана. Для цветного изображения используют триады ячеек, каждая из которых пропускает через светофильтр только один из основных цветов.
Видеоадаптеры
Основная функция видеоадаптера – преобразование цифрового сигнала, циркулирующего внутри РС, в аналоговые электрические сигналы, подаваемые на монитор [11]. Другими словами, видеоадаптер является интерфейсом между компьютером и устройством отображения информации (монитором), но по мере развития РС на него стали возлагаться и другие обязанности: аппаратное ускорение 2D– и 3D–графики, обработка видеосигналов, приём телевизионных сигналов и др., а потому сейчас это мощное универсальное графическое устройство, именуемое Super VGA или SVGA.
5.7.3
Звуковые карты
Даже первые компьютеры могли издавать звуки с помощью маленького динамика в корпусе.
В 1989 году появилась звуковая карта [6], что улучшило качество звука, и появился комплекс программно–аппаратных средств, предназначенный для следующих целей:
· записи звука с микрофона или магнитофона – идёт преобразование аналоговых сигналов в цифровые сигналы и запись на винчестер компьютера;
· микширование (смешивание) при записи или воспроизведении сигналов от нескольких источников;
· одновременной записи и воспроизведения звуковых сигналов;
· обработка звуковых сигналов: редактирования, объединения, разделения фрагментов сигналов и т.п.;
· управления панорамой стереофонического звукового сигнала и уровнем сигнала в каждом канале при записи и воспроизведении;
· обработки звукового сигнала в соответствии с алгоритмами объёмного звучания;
· генерирования с помощью синтезатора звучания музыкальных инструментов и человеческой речи;
· управление работой внешних музыкальных инструментов через специальный интерфейс MIDI;
· воспроизведения звуков компакт–дисков;
· управления компьютером и ввода текста с помощью микрофона.
Звуковая система может быть выполнена в виде самостоятельных звуковых карт или интегрирована в другую карту расширения.
Могут быть дочерние модули, вставляемые в разъёмы звуковой карты, расширяющие базовые возможности звуковой системы.
В классическую звуковую систему входят:
· модули записи и воспроизведения звука;
· модули синтезатора;
· модуль интерфейсов;
· модуль микшера;
· акустическая система.
В зависимости от класса некоторые модули могут отсутствовать.
Каждый из модулей может выполняться в виде отдельной микросхемы.