Принципы функционирования видеосистемы ПК

Видеосистема компьютера состоит из двух главных компонентов: монитора (дисплея) и видеоадаптера (может быть реализован на материнской плате или отдельной плате, называемой видеокартой).

Монитор компьютера предназначен для отображения текстовой и графической информации. ПК используют мониторы на базе электронно-лучевых трубок (ЭЛТ) или жидкокристаллических экранов. Последние постепенно вытесняют ЭЛТ.

Мониторы на базе электронно-лучевых трубок (ЭЛТ) работают так же, как телевизионные. Потенциальная разрешающая способность монитора зависит от размера зерна экрана (в современных мониторах обычно не превышает 0, 28 мм). Кроме того, на качество влияет и размер экрана.

Жидкокристаллические мониторы, еще называемые LCD-дисплеями (Liquid-Crystal Display), бывают нескольких разновидностей: монохромный с пассивной матрицей, цветной с пассивной матрицей, цветной (аналоговый) с активной матрицей и цветной (цифровой) с активной матрицей. Разрешающая способность таких мониторов определяется числом излучающих ячеек.

Видеоадаптер формирует сигналы управления монитором. Большинство видеоадаптеров поддерживает, по крайней мере, один из следующих стандартов: CGA; EGA; VGA; SVGA; XGA. В настоящее время наибольшее распространение получили адаптеры VGA, SVGA и XGA. В состав видеоадаптера входят: BIOS (свой собственный); графический процессор; видеопамять; дополнительные модули, предназначенные для специальных целей, например, для ускорения отображения трехмерных объектов; цифроаналоговый преобразователь.

Видеоподсистема ПК может работать в одном из двух режимов: текстовом или графическом.

В текстовом режиме экран монитора условно разбивается на отдельные участки — знакоместа (чаще всего на 25 строк по 80 символов). На каждом знакоместе может быть отображен один из 256 заранее определенных символов. Набор отображаемых символов определяется записанной в память видеоадаптера таблицей (называемой кодовой страницей).

В графическом режиме экран монитора представляет собой растр (прямоугольную матрицу), состоящую из точек, называемых также пикселями (pixel — picture element). Количество точек по горизонтали и вертикали, которые монитор способен воспроизвести четко и раздельно, называется разрешающей способностью монитора.

Подлежащие выводу данные хранятся в выделенной для этого видеопамяти — специальном запоминающем устройстве, часто идентичном ОЗУ по организации, но расположенном на плате видеоадаптера. Иногда видеопамять реализуется в виде динамически выделяемого участка основного ОЗУ. Для каждой точки храниться код ее цвета. Для кодирования цвета может использоваться от 4 до 32 бит. Центральный процессор записывает в видеопамять закодированное таким образом изображение, видеоадаптер читает коды и формирует изображение на экране с учетом особенностей используемого монитора.

Движущиеся изображения представляют собой сменяющие друг друга статические. При этом существенно возрастает обмен данными между ЦП и видеопамятью, что может вызвать задержки и ухудшить качество изображения.

Конструктивно видеоадаптеры могут быть трех видов.

Отдельные видеоплаты. Для их подключения требуются разъемы расширения AGP или PCI. Они обеспечивает наиболее высокий уровень эффективности и максимальную эксплуатационную гибкость при выборе объема памяти и необходимых возможностей.

Набор микросхем графического ядра, встроенный в системную плату. Эффективность их ниже, чем при использовании отдельных видеоплат, а объем памяти изменить практически невозможно.

Набор микросхем системной платы с интегрированным видеоадаптером. В этом случае обеспечивается наиболее низкая стоимость любой графической конфигурации и довольно низкая эффективность, особенно для трехмерных игр или работы с графическими приложениями.