MÀN HÌNH doc

IO Devices 1
MÀN HÌNH

Cấu tạo:

Đèn tia âm cực CRT
(cathode ray tube):

Có 3 súng điện tử quét
tương ứng 3 màu đỏ,
xanh lá, xanh dương

Vertical deflection plate:
phiến lệch dọc

Horizontal deflection
plate: phiến lệch ngang

Grid: cực lưới để tạo ra
mẫu quét gồm nhiều
điểm trên màn hình
IO Devices 2
Cấu tạo màn hình
IO Devices 3
Hoạt động của CRT

Chùm tia điện tử
quét qua màn hình
trong thời gian
khoảng 50ms và
vạch 1 đường nằm

ngang

Sau đó chùm tia hồi
ngang về cạnh trái
để bắt đầu lần quét
tiếp

Thiết bị tạo ra hình
ảnh theo từng dòng
như vậy gọi là thiết
bị quét mành

Tia quét ngang được
điều khiển bởi 1 điện
áp tăng tuyến tính
đưa đến các phiến
làm lệch ngang

Việc quét dọc được
điều khiển bởi 1 điện
áp tuyến tính
IO Devices 4
Đèn CRT (tt)

Sau 400 đến 1000 lần quét điện
áp trên các phiến được nghịch
đảo cùng 1 lúc để đặt chùm tia
về góc trên bên trái của màn
huỳnh quang


Toàn bộ ảnh được quét lặp lại từ
30 đến 60 lần trong 1 giây

Đèn CRT có 2 kiểu: kiểu cong và
kiểu phẳng

Màn hình LCD: sử dụng tinh thể
lỏng, công suất tiêu thụ thấp,
nhưng độ phân giải không cao,
giá thành cao hơn so với màn
hình đèn CRT
IO Devices 5
Thiết bị đầu cuối điều khiển màn hình

Board video: thiết bị tạo tín hiệu video
xuất ra màn hình

Video RAM: chứa các dữ liệu ký tự và
các thuộc tính như: màu sắc, cường
độ, có nhấp nháy hay không

Một màn hình 25x80 ký tự đòi hỏi
4000 byte trong video RAM, 2000 byte
cho ký tự và 2000 byte cho thuộc tính
của chúng
CPU
Main
memory
ABC
Video board

Video
RAM
Monitor
Analog video signal
ABC
IO Devices 6
Các chuẩn về độ phân giải màn hình

VGA (video graphic array): độ
phân giải 640x480

SVGA (super VGA): độ phân giải
800x600

XGA (Extended graphic array):
độ phân giải 1024x768

UVGA (ultra VGA) độ phân giải
1280x1024

Dung lượng video RAM thường
là: 1M, 2M, 4M, 16M, 32M
IO Devices 7
Yêu cầu tối thiểu của video RAM
Độ phân
giải
Số bit
màu
Số màu video RAM
640x480 16

24
64K
16M
1M
1M
800x600 16
24
64K
16M
1M
2M
1024x768 16
24
64K
16M
2M
4M
1280x1024 16
24
64K
16M
4M
4M
Để cải tiến tốc độ của một video board, ta cần xem xét 3
khía cạnh:
•
Bộ xử lý đồ họa
•
RAM video
•

Bus cục bộ
IO Devices 8
Truy xuất màn hình qua DOS

DOS không hỗ trợ graphic mode

Có thể hiển thị text bằng các
hàm của ngắt INT 21h:

hàm 02h – output on screen

hàm 06h – direct character output

hàm 09h – string output

hàm 40h – write file/device

Hiển thị text bằng một số lệnh
của COMMAND.COM

COPY output.txt CON

TYPE output.txt > CON

PRINT output.txt /D:CON
IO Devices 9
Truy xuất màn hình qua port
VGA Connector Pin Out
Pin #
Name Description

1 RED Video Red Video
2 GREEN Video Green Video
3 BLUE Video Blue Video
4 ID2 Monitor ID, Bit #2
5 GND Ground
6 RGND Red Ground
7 GGND Green Ground
8 BGND Blue Ground
9 Key No pin installed
10 SGND Sync Ground
11 ID0 Monitor ID Bit #0
12 ID1 Monitor ID Bit #1
13 HSYNC Horizontal Sync
14 VSYNC Vertical Sync
15 ID3 Monitor ID Bit #3
IO Devices 10
Truy xuất màn hình qua port
Màn hình VGA kết nối với CPU
qua port 15 chân với 5 tín hiệu
điều khiển
• Red: điều khiển màu đỏ
•
Green: điều khiển màu xanh lá
•
Blue: điều khiển màu xanh
dương
•
Horizontal Sync: đồng bộ
ngang
•

Vertical Sync: đồng bộ dọc
R,G,B có mức điện áp 0-0.7V
HS và VS có mức điện áp TTL
IO Devices 11
Truy xuất màn hình qua port (tt)

Quá trình quét màn hình được điều khiển bởi 2
tín hiệu HS và VS

Trình tự quét được thực hiện từ pixel đầu tiên
ở góc trên bên trái (0,0), rồi tiếp tục các pixel
trên hàng đó

Khi màn hình nhận tín hiệu HS, nó sẽ quét
hàng kế tiếp

Khi có tín hiệu VS, màn hình sẽ quét lại từ đầu
ở vị trí (0,0)

Tần số refresh thực tế khoảng 60-120Hz

Với màn hình hiển thị 640x480, tần số clock là
25MHz và tần số refresh là 60Hz
IO Devices 12
Truy xuất màn hình qua port (tt)

Tpixel = 1/fCLK = 40 ns

TROW = A = B + C + D + E
= (Tpixel × 640 pixels) + row + guard bands

= 31.77 µs

Tscreen = O = P + Q + R + S
= (TROW × 480 rows) + guard bands =
16.6 ms
Where:

Tpixel = Time required to update a pixel

fCLK = 25.175 MHz

TROW = Time required to update one row

Tscreen = Time required to update the screen

B, C, E = Guard bands

P, Q, S = Guard bands
IO Devices 14
Sơ đồ bộ điều khiển VGA
IO Devices 15
Câu hỏi ôn tập
1. Nêu nguyên tắc hoạt động của màn hình
CRT
2. Giả sử một màn hình có độ phân giải
800x600, tần số refresh màn hình là 60Hz.
Tần số quét cho mỗi pixel tối thiểu là bao
nhiêu? Nếu kể đến thời gian chờ và độ rộng
xung của tín hiệu HS,VS thì tần số quét cho
mỗi pixel tối thiểu là bao nhiêu?

3. Để điều khiển màn hình VGA, cần ít nhất
những tín hiệu điều khiển nào?
4. Cho biết 8 màu cơ bản nếu sử dụng tín hiệu
R,G,B với 1bit (0 = 0V; 1 = 0.7V)
5. Với 3 tín hiệu R,G,B, làm sao để tạo 64 màu
khác nhau?
6. Giả sử cần quét màn hình VGA 640x480,
tổng số xung quét ngang và dọc là bao
nhiêu? độ rộng xung HS, VS?
7. Để quét màn hình 1024x768, tổng số xung
HS và VS là bao nhiêu trong 1 chu kỳ quét?
8. Hãy thiết kế giản đồ xung cho tín hiệu quét
màn hình SVGA 800x600 với tần số CLK
50MHz
9. Thiết kế giản đồ xung cho bộ tạo bảng màu
(pattern generator) gồm 8 sọc màu cơ bản.