第2章图形设备

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1、提出问题提出问题2.1.1 键盘（键盘（keyboard）光孔透镜组笔体触钮开关光导纤维导线图2-2 光笔的结构2.1.5 操纵杆操纵杆(joystick) 2.1.6 跟踪球（跟踪球（trackball）和空间球（和空间球（spacegall） 跟踪球跟踪球用作两维定位设备。空间球空间球提供6个自由度。2.2 图形显示设备图形显示设备2.2.1 阴极射线管阴极射线管CRT灯丝阴极加速极控制栅聚焦极加速极偏转系统荧光屏图2-3 CRT的构造（磁偏转）电子枪的结构电子枪的结构 灯丝阴极栅极加速极第二阳极第三阳极石墨层玻璃灯丝阴极栅极加速极聚焦极第二、四阳极石墨层玻璃（b)四极电子枪（a)三极电子

2、枪图2-4 电子枪示意图 以上五个电极用玻璃绝缘柱支撑组装成一个坚实的整体，总称为电子枪电子枪。 (2)偏转系统偏转系统电子束偏转有电偏转电偏转和磁偏转磁偏转两种方法磁偏转磁偏转磁偏转系统是利用磁场使电子束产生偏转，扫描荧光屏产生字符或图形。图2-5 显象管中电子束的偏转电子束荧光屏偏转线圈磁场（b)枕形失真(a) 枕形失真（a)桶形失真(b) 桶形失真灯丝阴极加速极控制栅聚焦极加速极荧光屏图2-7 CRT的构造（电偏转）水平偏转板垂直偏转板RGBRGBRGBRGBRGBRRGBGRBRBGB三色荧光屏荫罩三色荧光屏RGBRGBRGBRGBRGBRRGBGRBRBGBRGB图2-9 荫罩及彩色

3、显象管上荧光小点的排列荫罩板三支电子抢电子束小孔荫罩三色荧光屏图2-8 荫罩式彩色显象管原理三支电子枪荫罩三色荧光屏RGBRBRGRGBRGRBRGGRBBRGRB黑底管把荧光小点的面积缩小到实际的发光面积，小点之间的空隙全用石墨涂敷。优点：石墨能吸收环境光和荧光粉发光时反射光，可以用透明度较高的玻璃，增强管屏的透光率，提高亮度；荧光小点的面积缩小了，并在石墨中，不易发生混色，荫罩小孔可以更大些，这样既增加了亮度又减少了发热损耗。v0绿色荧光粉红色荧光粉当电子以不同的速度轰击荧光涂层时，就会发出不同颜色的光。123XY1231123t图2-13 随机扫描工作原理图当水平、垂直线圈中分别加上x，

4、y信号时，其在屏幕上合成几何图形。在电子束的轨迹中不需要辉亮的地方，就在z轴上加上一个消隐信号，使得光点不辉亮。特点特点： 无冗余扫描,速度快、图象清晰、比光栅系统更高的分辨率、生成光滑线条 是为画线应用而设计的，不能显示逼真场景；和电视标准不一致、驱动系统也较复杂，只用于高质量的图形显示器应用程序显示文件存储器控制器CRT屏幕存储栅收集栅写电子抢电子流读出电子抢写阴极扫描线0123n水平扫描(显示)水平回扫(消隐)垂直回扫(消隐)图2-16光栅扫描示意图辉亮放大器视频信号水平同步垂直同步水平振荡垂直振荡水平驱动垂直驱动水平输出垂直输出高压CRTyxz图2-20 等离子体显示板的基本结构玻璃板

5、玻璃板导体气体3. 薄片光电显示器薄片光电显示器图2-20 薄片光电显示器的基本结构玻璃板玻璃板导体荧光层系统主存CPU显示控制器显示器图2-23 简单光栅图形显示子系统结构系统总线系统主存CPU显示控制器显示器图2-24 常用的光栅图形显示子系统结构帧缓存系统总线显示处理器存储器CPU显示控制器显示器图2-25 高级光栅图形显示子系统结构帧缓存显示处理器系统主存系统总线ROMBIOS系统总线（PCI或）VL总线VSYNC14.318MHz帧缓冲存储器(1,2或4MB)系统总线接口及FIFO时空控制电路调色板CLUT(256*24)控制寄存器模式寄存器位、块传送,画线,区域填充,颜色扩充,颜色空间转换等专门功能帧缓存接口点时钟和存储器时钟发生器硬件光标R,G,BDACVFC端口图2-26 图形显示子系统结构图HSYNCRGB主板与视频卡等连接至显示器显示控制器显示子系统xy(0,0)ymaxxmaxxy(0,0)ymaxxmax(X,Y)XY(X,Y)XY图2-30 不同显示器的坐标MDA198119821984198919901993CGAHGAEGAMCGAVGAXGASVGAAVGAPGA图2-31 PC显示卡发展的情况