6' Pantallas CRT y LCD'

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6. Pantallas (CRT y LCD).

• Fundamentos físicos.
• Estructura y funcionamiento de un monitor CRT.
• Estructura y funcionamiento de un monitor LCD.
• Fundamento del color.
• Estudio de la señal de vídeo.
• Controlador y memoria de vídeo.
• Clasificación de los distintos tipos de
  monitorización SVGA, CGA.

6. Pantallas (CRT y LCD).
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6.1. Fundamentos físicos y (6.2) estudio de la
señal de vídeo.

• Estructura y funcionamiento de un monitor CRT.
• Un haz de electrones recorre toda la pantalla.
  La pantalla tiene una rejilla de puntos de
  fósforo. Si el monitor es de color se necesitan 3
  haces de electrones y 3 partículas de fósforo por
  punto a representar (rojo, verde, azul)
• Una partícula de fósforo, cuando es impactada
  por el haz de electrones es ionizada. En
  consecuencia brilla. Este brillo es finito en
  tiempo. Esto implica la necesidad de un refresco
  para obtener una sensación de punto estático
  (imagen fija).
• P.e. Refresco horizontal de 48 KHz, refresco
  vertical de 100 Hz.

6.1. Fundamentos físicos y estudio de la señal de
vídeo.
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• Una línea de pantalla la pinta la controladora
  CRT (CRTC), emitiendo una señal llamada Display
  Enable que activa el haz de electrones. Una vez
  finalizada la construcción de la línea, desactiva
  la señal y pasa a la siguiente línea mediante una
  señal de sincronismo horizontal, volviéndose
  activar la señal Display Enable.
• Cuando se termina la última línea se desactiva
  Display Enable y se envía una señal de
  sincronismo vertical, activando de nuevo Display
  Enable para la 1º línea.
• Estructura y funcionamiento de un monitor LCD.
• Aparición en 1991.
• Se basa en la propiedad de ciertos materiales de
  permanecer en estado isotrópico (híbrido,
  sólido/líquido). Material transparente (cristal
  líquido).

6.1. Fundamentos físicos y estudio de la señal de
vídeo.
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• Alineación de los iones dependiendo del campo
  magnético presente.

Alineación perpendicular a la dirección del haz
de luz
Haz de luz
Alineación paralela a la dirección del haz de luz
Alineación diagonal a la dirección del haz de luz

• Varias capas de material de cristal líquido
  varias orientaciones (2 filtros).
• La orientación de las partículas se efectúa
  mediante impulsos eléctricos.
• Los rayos que atraviesen -gt pixel encendido.
• Los rayos que no atraviesen -gt pixel apagado.

6.1. Fundamentos físicos y estudio de la señal de
vídeo.
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• Clasificación de pantallas dependiendo de si la
  fuente de luz la emite la propia pantalla o la
  refleja de una fuente exterior
• Iluminación transmisiva fuente propia
  (pantallas LCD).
• Iluminación reflexiva fuente externa (pantallas
  de relojes de pulsera, calculadoras, etc)
• Formación de imagen mediante una matriz de
  células LCD, con control independiente en cada
  una de ellas.
• Tipos de matrices
• Matriz PASIVA -gt LCD clásico disposición de
  electrodos en forma de enrejado. La luz se genera
  globalmente y la matriz modifica la luz.
• Matriz ACTIVA -gt TFT (Thin Film Transistor)
  matriz de transistores fotoemisores FET. Cada
  célula tiene luz propia. La matriz genera la luz.
  Por ello tiene mejor respuesta temporal y mayor
  resolución y contraste.

6.1. Fundamentos físicos y estudio de la señal de
vídeo.
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• Comunicación en la interfaz de vídeo
• CRT -gt sistema de representación de la imagen
  analógico.
• TFT -gt sistema de representación de la imagen
  digital.
• Sin embargo, para compatibilidad con fabricantes
  de tarjetas de vídeo la comunicación en la
  interfaz de vídeo (VGA D-SUB15) se mantiene
  analógica.
• Algunas tarjetas de vídeo disponen de salida
  analógica y digital.

CPU
Tarjeta de vídeo
Señal de vídeo analógica
Señal de vídeo digital
Conversión A/D
6.1. Fundamentos físicos y estudio de la señal de
vídeo.
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• Fundamento del color.
• Formación del color -gt Varios filtros de color
  R, G, B. Por cada punto existen 3 células con
  intensidades distintas para identificar un color
  u otro (diferente orientación).

6.1. Fundamentos físicos y estudio de la señal de
vídeo.
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6.3. Controlador y memoria de vídeo.

• Cuando la CPU quiere mostrar algo en pantalla lo
  escribe en la memoria de video. Hasta que aparece
  en pantalla tarda entre 0.2 y 0.016 seg.

Información de atributos
Decodificador de atributos
Interfaz de bus
Generador de señal
Código de carácter
Generador decarácter
Registro de desplazamiento
CRTC

• La controladora de CRT (CTRC) inicial fue
  Motorola 6845.
• CRTC tiene la misión de generar señales de
  temporización horizontales y verticales. Controla
  el tamaño y la forma del cursor en modo texto.

6.3. Controlador y memoria de vídeo.
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• Registros de la CRTC, 6845 de Motorola.

6.3. Controlador y memoria de vídeo.
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• Registros de la CRTC, 6845 de Motorola.

6.3. Controlador y memoria de vídeo.
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• Mapeo de la RAM de vídeo en el espacio de
  direcciones del PC Memoria de E/S.
• Procesadores en las tarjetas gráficas
• Controlador de imágenes.
• Coprocesadores aceleradores o de funciones
  fijas.
• Coprocesadores programables.
• Tipo de conexión a la placa ISA, MCA, PCI, AGP.

6.3. Controlador y memoria de vídeo.
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6.4. Clasificación de los distintos tipos de
monitorización.

• MDA Monochrome Display Adapter.
• 1980 IBM.
• 80x25 caracteres.
• Carácter de matriz 9x14 puntos -gt mejor
  representación que CGA.
• RAM vídeo -gt 4 KB -gt B0000000 -gt 1 página por
  pantalla.
• Byte de atributos

Color del carácter
Intensidad del color de fondo
Parpadeo
Color de fondo
6.4. Clasificación de los distintos tipos de
monitorización.
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• Registro de control

Puerto 388h de lectura/escritura
A 1 siempre
Generación de la señal de vídeo 0 -gt pantalla en
negro 1 -gt la CTRC comienza de nuevo la
representación de la imagen
0 -gt Color de fondo intenso 1 -gt Carácter
intermitente

• Registro de estado Sólo lectura. Muestra el
  estado actual del trabajo

Señal de sincronismo horizontal 0 -gt
desactivado 1 -gt activado
Punto visualizado actualmente 0 -gt desactivado 1
-gt activado
6.4. Clasificación de los distintos tipos de
monitorización.
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• CGA Color Graphhics Adapater.
• 1981 IBM.
• 320x200 puntos, con 4 colores
• Coste elevado.
• Conexión a TV.
• 3 registros aparte de los de la controladora
• Selección del modo (gráfico o texto).
• Selección del estado.
• Selección del color.
• HGC Hercules Graphics Card.
• 1982, Hercules Computer Technology.
• Soporte BIOS, registro de configuración.

6.4. Clasificación de los distintos tipos de
monitorización.
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• EGA Enhanced Graphics Adapter.
• 1985, IBM.
• Compatible con MDA y CGA.
• Primera tarjeta capaz de representar gráficos
  monocromos tanto en un monitor monocromo como en
  un monitor de color.
• Aumento de la resolución y de la RAM de vídeo.
• VGA Video Graphics Array.
• 1987, IBM.
• Bus MCA (PS-2), ISA, etc.
• Compatible con resoluciones anteriores.
• Lleva un chip VLSI encargado especialmente en
  tareas gráficas.
• Versiones posteriores SVGA.

6.4. Clasificación de los distintos tipos de
monitorización.