Идентификация мониторов. Интересы компьютера в целом представляет плата дисплейного адаптера, к которой и подключается монитор. С ее помощью обеспечивается возможность идентификации монитора, которая необходима для работы системы РnР, и управление энергопотреблением монитора.
Многоканальные драйверы для светодиодов (для светодиодной подсветки). Многоканальные драйверы для светодиодов TLC5928, TLC5947 (для светодиодной подсветки). Области применения: - светодиодные дисплеи, - подсветка, - информационные доски, - световой дизайн. Драйвер TLC5928. Основные особенности и характеристики (табл. 1): - определение обрыва в канале, - предупреждение о возможном перегреве, - защита от короткого замыкания, - установка тока для всех каналов одним внешним резистором, - последовательный интерфейс, - увеличение числа каналов путем каскадирования.
Схемы управления светодиодными системами видеосистем. Современные микросхемы-драйверы светодиодов являются результатом эволюции двух разных по назначению групп электронных компонентов. Первая группа - была ориентированна на построение схем динамического или статического управления индикацией, т.е. это параллельные или сдвиговые регистры, дополненные транзисторными ключами и балластными резисторами. Вторая группа - использовалась для повышения качества отображения (ключи и балластные резисторы заменили на регулируемые источники тока). Так появились первые драйверы светодиодов для применения в различного рода информационных дисплеях. Сегодня едва ли можно найти электронное устройство, в котором не использовались бы светоизлучающие диоды. Эти приборы нашли широкое применение в различных устройствах: от карманного фонарика до OLED-дисплеев, которые, по прогнозам экспертов, в скором времени уже пришли на смену ЖК- и плазменным панелям. Все шире используются светодиоды и в системах уличного и домашнего освещения. Это объясняется рядом достоинств, присущих светодиодам, среди которых: высокий КПД, высокая удельная яркость и относительно низкая стоимость. Cветодиод - это прибор, очень чувствительный к качеству питающего напряжения. Чтобы максимально использовать все возможности светодиодов, необходимо грамотно организовать систему питания (иначе возможно значительное сокращение срока службы прибора или даже выход его из строя). Широкое внедрение энергосберегающих технологий требует обеспечение высокого КПД схемы питания, поэтому создание оптимальной системы питания светодиодов – это сложная схемотехническая задача. В мобильных устройствах с питанием от батареи (таких как ноутбуки, КПК, мобильные телефоны, фотоаппараты, MP3-плееры), эта проблема стоит особенно остро из-за ограниченного времени работы питающего элемента. В данном классе устройств дополнительными ограничениями являются их компактные размеры и отсутствие активного охлаждения. С появлением широкого ассортимента сверх-ярких светодиодов различного спектра свечения и по мере появления новых областей их применения (например, подсветка ЖК-дисплеев, иллюминация, архитектурная подсветка, светофоры и т.д.) потребовалась доработка преобразователей напряжения в части стабилизации не напряжения, а тока, и раздельного или совместного управления несколькими группами светодиодов. Таким образом, в современном понимании драйвер светодиода - достаточно высоко интегрированное решение, которое, в зависимости от области применения, может состоять из следующих функциональных блоков: - DC/DC-преобразователь; - регулируемые или программируемые линейные источники тока (на один или несколько каналов); - ШИМ-контроллеры для индивидуального или общего модулированного управления током через сверхяркие светодиоды; - интерфейс управления; - блок диагностики для обнаружения обрывов в цепи подключения светодиодов, коротких замыканий и других отказов.
SDVO (Serial Digital Video Output). SDVO (Serial Digital Video Output - последовательный цифровой выход видеосигнала) – это спецификация высокоскоростного (1-2 Гбит/с ) видеоинтерфейса компании Intel, имеющая функцию выхода видеосигнала TV-Out для ПК. SDVO кодеры (рис. 1, 2) могут быть интегрированы в материнскую плату или на PCI Express Card, что позволяет иметь видео разъемы для добавления или замены при низких затратах. SDVO адаптеры и карты могут быть предназначены для реализации следующих возможностей (Intel ADD2): - Dual DVI: Dual DVI независимых дисплеев; - TV-OUT (композитный): первичный или вторичный дисплей TV-OUT (стандартной четкости в PAL или NTSC форматы); - HDTV-выход: первичное или вторичное отображение HDTV; - VGA-выход: второй независимый дисплей RGB; - DVI: первичный или вторичный DVI дисплей; - LVDS: LVDS интерфейс для подключения плоской панели.
Схемы светодиодной подсветки LCD-дисплеев. Схемы светодиодной подсветки LCD-дисплеев являются одним из самых распространенных применений светодиодов. Драйверы для устройств с автономным питанием имеют, как правило, высокий КПД (более 90%). Они являются регулируемыми импульсными повышающими или повышающе-понижающими DC/DC-преобразователями (реже можно встретить так называемые емкостные драйверы со схемой вольтдобавки и индуктивные драйверы - достоинствами этих драйверов являются их простота и низкая себестоимость). В DC/DC-преобразователях обычно применяется стабилизация выходного тока (то есть тока светодиодов), что обеспечивает стабильную яркость свечения светодиодов (гораздо реже для этих целей используется стабилизация напряжения на светодиодах). В качестве повышающе-понижающих DC/DC-преобразователей в драйверах также применяют также индуктивные преобразователи SEPIC-архитектуры (Single-ended primary-inductor converter — одновыводной первичный преобразователь на индуктивности), которые обеспечивают несколько больший выходной ток и КПД, чем у преобразователей со схемой вольтодобавки. Повышающие преобразователи нашли свое основное применение в устройствах с низковольтными источниками питания (они имеют высокий КПД и большой выходной ток при остальных средних показателях). Рассмотрим особенности схемотехники драйверов основных трех типов на микросхемах фирмы Monolithic Power Systems (особенности драйверов на DC/DC-преобразователях сведены в табл. 1).
Характеристики TFT LCD дисплеев. Развитие ЖК-мониторов было связано с повышением четкости и яркости изображения, увеличением угла обзора и уменьшением толщины экрана. Существуют перспективные разработки LCD-мониторов, выполненных по технологии с использованием поликристаллического кремния. Это позволяет, в частности, создавать очень тонкие устройства, поскольку микросхемы управления размещаются в этом случае непосредственно на стеклянной подложке дисплея. Кроме того, новая технология обеспечивает высокую разрешающую способность на сравнительно небольшом по размеру экране. Основные характеристики TFT LCD дисплеев
Формирование изображения в текстовом режиме. Самый "скромный" знакогенератор имеет формат знакоместа 8x8 точек, причем для алфавитно-цифровых символов туда же входят и межсимвольные зазоры, необходимые для читаемости текста. Лучшую читаемость имеют матрицы 9x14 и 9x16 символов (знакогенератор на микросхеме ПЗУ, может использовать несколько выбираемых банков памяти знакогенератора, а на микросхеме ОЗУ, естественно, обеспечивается и режим, в котором его содержимое можно программно загрузить). Каждому знакоместу в видеопамяти (рис. 1), кроме кода символа, соответствует еще и поле атрибутов, обычно имеющее размер 1 байт. Этого вполне достаточно, чтобы задать цвет и интенсивность символа и его фона. Для монохромных мониторов, допускающих всего три градации яркости, атрибуты можно трактовать иначе, формируя такие эффекты, как подчеркивание, инверсия, повышенная интенсивность и мигание символов в разных сочетаниях. Текстовый адаптер также имеет аппаратные средства управления курсором. Знакоместо, на которое указывают регистры координат курсора, оформляется особым образом.
ПЛАЗМЕННЫЕ ПАНЕЛИ И МОНИТОРЫ. Основным достоинством плазменных панелей является их изображение. По всем техническим характеристикам они превосходят элитные электронно-лучевые трубки. Изображение у плазменной панели мягкое, не утомляющее глаз мерцанием, но одновременно четкое, контрастное и яркое. Экран плазменной панели абсолютно плоский, поэтому нет искажений изображения, характерных при работе с телевизионным или мониторным экраном. У плазменных панелей отсутствует неравномерность изображения от центра к краям экрана. Так как каждый пиксель панели является источником света, значительно увеличивает угол обзора плазменных экранов. С помощью каждого пикселя можно получить до 16 млн. оттенков определенного цвета, благодаря чему изображение на экране становится столь сочным и реалистичным. В этой связи уместно вспомнить, что в обычных кинескопах яркость свечения каждого люминофора непрерывно пульсирует, так как он с частотой 50 раз в секунду (или чуть больше) "зажигается" электронным лучом. Эти непрерывно следующие одна за другой вспышки изображения создают большую нагрузку глазам пользователей и вызывают их быстрое утомление. Впрочем, отсутствие мерцаний и полная безопасность — это хотя важное, но далеко не единственное преимущество "плазмы". Вторым важным достоинством панели являются её габариты. Благодаря технологии производства, панель с диагональю 60 дюймов (146 см) имеет толщину от 8 до 15 см. При огромной площади экрана висящая на стене панель практически не занимает места. Кроме того, плазменные экраны не “боятся” электромагнитных полей. Поэтому рядом с плазменным телевизором или монитором всегда можно спокойно устанавливать самые хорошие, мощные колонки и наслаждаться качественным звуком, не боясь повредить или исказить изображение мощным магнитным полем акустики. Отсутствие влияния электромагнитных полей дает хорошие перспективы применения плазменных мониторов в системах автоматизированного управления технологическими процессами и производством, ведь зачастую оборудование в цехах, на конвейерах и т.п. подвергается мощнейшему воздействию внешних магнитных и электрических полей. Обычные мониторы требуют специальных экранов и других приспособлений, уменьшающих внешние воздействия.
Графический конвейер. Графический конвейер (Graphic Pipeline) — это некоторое программно-аппаратное средство, которое преобразует описание объектов в «мире» приложения в матрицу ячеек видеопамяти растрового дисплея. Его задача — создать иллюзию трехмерного изображения. В глобальных координатах приложение создает объекты, состоящие из трехмерных примитивов. В этом же пространстве располагаются источники освещения, а также определяется точка зрения и направление взгляда наблюдателя. Естественно, что наблюдателю видна только часть объектов: любое тело имеет как видимую (обращенную к наблюдателю), так и невидимую (обратную) сторону. Кроме того, тела могут перекрывать друг друга, полностью или частично. 1. Первая стадия графического конвейера - трансформация (Transformation). Взаимное расположение объектов относительно друг друга и их видимость за¬фиксированным наблюдателем обрабатывается на первой стадии графического конвейера, называемой трансформацией (Transformation). На этой стадии выполняются вращения, перемещения и масштабирование объектов, а затем и преобразование из глобального пространства в пространство наблюдения (world-to-viewspace transform), а из него и преобразование в «окно» наблюдения (viewspace-to-window transform), включая и проецирование с учетом перспективы. Попутно с преобразованием из глобального пространства в пространство наблюдения (до него или после) выполняется удаление невидимых поверхностей, что значительно сокращает объем информации, участвующей в дальнейшей обработке. 2. Вторая стадия графического конвейера - освещенность (Lighting). На следующей стадии конвейера (Lighting) определяется освещенность (и цвет) каждой точки проекции объектов, обусловленной установленными источниками освещения и свойствами поверхностей объектов. (T&L от англ. Transformation and Lighting - Трансформация и Освещение). 3. Третья стадия графического конвейера - растеризация (Rasterization). На стадии растеризации (Rasterization) формируется растровый образ в видеопамяти. На этой стадии на изображения поверхностей наносятся текстуры и выполняется интерполяция интенсивности цвета точек, улучшающая восприятие сформированного изображения. Весь процесс создания растрового изображения трехмерных объектов называется рендерингом (rendering).
Современные технологии реализации цветных OLED дисплеев. OLED представляет собой новую технологию для тонких, эффективных и ярких экранов или дисплеев. OLED является новой технологией, с помощью которой можно производить тонкие, гибкие и яркие дисплеи. OLED-дисплеи изготовляются из органических светоизлучающих материалов и поэтому OLED-дисплеи не требуют подсветки и поляризационных фильтрующих систем, которые используются в LCD-дисплеях. OLED-дисплеи в устройствах можно сделать гибкими и прозрачными. Существуют два вида OLED-дисплеев - PMOLED и AMOLED. Разница заключается в способе управления матрицей - это может быть либо пассивная матрица (PM) или активная матрица (AM).
Z-буферизация. Z-буферизация - изначально эта технология применялась в системах автоматизированного проектирования. В двумерном мире объекты не могут располагаться впереди или позади друг друга, поэтому нет проблем с перекрытием. Но в трехмерном мире один объект может находиться впереди другого. Обычно световые лучи не проникают через непрозрачные объекты, поэтому мы видим все, что находится впереди, и не видим того, что позади. Когда два объекта перекрываются, нужно выяснить, какой из них находится впереди, чтобы знать, какие пиксели объекта нужно показать на дисплее. Область, в которой пересекаются две фигуры, можно описать, указав для каждого пиксела фигур величину расстояния от него до условного заднего плана. Если дополнить обычную видеопамять картой этих расстояний для каждого пикселя, то будет всегда известно, нужно ли закрашивать конкретный пиксель: если значение расстояния (или значение Z) у пикселя меньше, значит, он позади и его не нужно закрашивать. Эту идею можно реализовать аппаратно. Решение, состоит в создании параллельно с памятью дисплея другого массива памяти, называемого Z-буфером. Каждый раз при записи пикселя вычисляется его значение Z. При этом записываются только пиксели с большими значениями Z и обновляются расстояния в Z-буфере. Все остальные пикселы игнорируются. Таким образом, в каждой ячейке Z-буфера хранится расстояние по оси Z (вглубь экрана) для рисуемого пиксела, поэтому легко проверить, затенен ли новый записываемый пиксель или нет. Z-буфер требует дополнительной памяти, и, чем большая точность нужна для значений Z, тем больше памяти нужно для запоминания значений Z. Если используется разрешающая способность 640х400 и значения Z в виде 16-разрядных (двухбайтовых) чисел, то нужно иметь 0,5 мегабайта памяти только для Z-буфера. С помощью Z-буфера можно легко решить, какие объекты расположены на переднем плане, но при этом понадобится вдвое больший объем видеопамяти. Почти все современные 3D-ускорители имеют 24-х или 32-битную Z-буферизацию, что в значительной мере повышает разрешающую способность и, как следствие, качество рендеринга. Есть и другие решения проблемы со скрытыми поверхностями, но все они решаются путем компромисса между использованием памяти дисплея и дополнительной нагрузкой на процессор. Главный метод, применяемый для peшения проблем, заключается в том, чтобы упорядочить (отсортировать) вершины многоугольников по их координатам Z. Тогда сначала закрашиваются наиболее отдаленные объекты на экране, а наиболее близкие объекты накладываются на дальние. При этом возникают проблемы с поверхностями, наклонными к оси Z, так как расстояние пикселя от заднего плана может изменяться по мере его удаления от вершины. Решение такой проблемы требует еще более сложных вычислений. Можно сократить работу процессора, проявив небольшую хитрость при упорядочении объектов по их координатам Z. Если какая-то поверхность полностью скрыта другими или повёрнута от наблюдателя, то ее совсем не нужно рисовать первой. А если мы исключили операцию рисования, то многоугольник не надо заполнять картой текстуры, в связи с этим уменьшается количество работы для процессора.
Драйверы на основе повышающих (Boost, Step-Up) DC/DC-преобразователей для сверхъярких светодиодов. Яркость модулей светодиодной подсветки Luxeon не уступает яркости люминесцентных ламп с холодным катодом, долговечность светодиодов значительно выше, обеспечивается более широкая цветовая гамма и насыщенность цвета LCD-монитора за счет более эффективного согласования спектральных характеристик цветных фильтров и спектров излучения цветных светодиодов, а также благодаря уникальной конструкции модуля подсветки. Микросхема МР3204 (см. рис. 1) является типичным представителем классического повышающего DC/DC-преобразователя, который при входном напряжении 2,5...6В позволяет получить на последовательно соединенных светодиодах постоянное напряжение до 21В .
Версия сайта для слабовидящих