Практическая работа №1 «Изучение видов интерфейсов и их характеристик»
|
Скачать 0.76 Mb.
|
Задания для практической работы 1 Составить таблицу с указанием основных частей видеокарты и их функций. 2 Составить список характеристик, необходимых для выбора видеокарты. Порядок характеристик должен соответствовать их важности для пользователя. Указать желаемые значения характеристик. 3 Найти в сети Интернет информацию по видеокартам. Выбрать две-три видеокарты, соответствующих требуемым характеристикам. Контрольные вопросы 1 Каково назначение графического ускорителя? 2 Для чего необходим драйвер видеокарты? 3 Каково назначение DirectX? 4 Через какой разъем можно подключить к видеокарте ЖК-монитор? Практическое занятие № 10 «Изучение работы и характеристик жидкокристаллических дисплеев» Цель работы: изучить принцип работы TFT активной матрицы, изучить параметры жидкокристаллических (ЖК) дисплеев. Студент должен уметь: осуществлять установку и конфигурирование персональных компьютеров и подключение периферийных устройств; знать: классификацию, общие принципы построения и физические основы работы периферийных устройств; способы подключения стандартных и нестандартных периферийных устройств (ПУ). Краткие теоретические и учебно-методические материалы по теме практической работы TFT LCD (Thin Film Transistor Liquid Crystal Display) – сокращенное название жидкокристаллического индикатора на тонкопленочных транзисторах.  Рисунок 10.1 – Сечение TFT-панели До приложения электрического поля к электродам жидкие кристаллы выровнены в скрученную структуру (см. рисунок 10.2). Плоскость поляризации света в этом случае изменяется в соответствии со скрученной структурой жидких кристаллов.  Рисунок 10.2 – Скрученная структура ЖК Верхний поляризатор может поляризовать рассеянный свет в заданном направлении. Нижний поляризатор сориентирован перпендикулярно верхнему поляризатору. Когда свет достигает нижнего поляризатора, оба поляризатора оказываются выровненными друг с другом. Свет может беспрепятственно проходить через них. На рисунке 10.3а показан нормальный «белый» режим работы ЖКИ.   а б Рисунок 10.3 – Прохождение света через ЖКИ Чувствительность к электрическому напряжению – одна из основных особенностей жидких кристаллов. При подаче напряжения к двум электродам ЖКИ молекулы жидких кристаллов «раскручиваются» тем сильнее, чем выше приложенный потенциал. Свет может проходить через слои жидких кристаллов, пока к ним не приложено никакой разности потенциалов, и молекулы жидких кристаллов будут изменять ориентацию световой плоскости в соответствии с их собственными углами. Однако при приложении напряжения жидкокристаллические молекулы будут «раскручивать» и «выпрямлять» свет, направляющийся к верхнему поляризационному фильтру. Поэтому свет не сможет пройти сквозь второй поляризатор, и эта область будет темнее окружающих зон. На рисунке 10.4 показана схема управления жидкими кристаллами. В пределах одного выбранного периода времени переключатель замыкается и на жидкие кристаллы подается входное напряжение, что приводит к изменению ориентации жидкокристаллических молекул. Когда переключатель выключатся, определенный заряд сохраняется в конденсаторе Clc, при этом величина напряжения на Clc будет со временем понижаться. Для расширения возможностей хранения заряда параллельно Clс добавляют запоминающий конденсатор Cst.  Рисунок 10.4 – Схема управления жидкими кристаллами Роль переключателя выполняет тонкопленочный транзистор TFT. Вывод затвора TFT подключен к линии сканирования, вывод истока подключен к линии данных, а вывод стока соединен с Clc и Cst. Когда затвор активизирован (выбран на линии сканирования), канал TFT открывается и данные об изображении будут записаны в Clc и Cst. Когда затвор не выбран, канал TFT закрыт (рисунок 10.5).  Рисунок 10.5 – Схема работы ячейки TFT-ЖКИ Управляя величиной входного напряжения, подаваемого на жидкие кристаллы, можно изменять расположение молекул, их ориентацию и направление, что приведет к соответствующему изменению объема светового потока, проходящего через жидкие кристаллы. Стекло TFT имеет столько транзисторов, сколько пикселей содержит дисплей, а генерацию цвета обеспечивает стекло цветового фильтра, имеющего фильтр цвета.  Рисунок 10.6 – Стеклянные подложки TFT и цветового фильтра Параметры ЖК-мониторов Формально практически все последние модели мониторов имеют параметры, позволяющие использовать их в любой области – производители заявляют углы обзора 160о, контрастность 500:1 и достоверное отображение всех положенных 16 млн. цветов, причем разница между заявленными параметрами разных моделей, казалось бы, невелика. Однако на практике эти параметры значительно отличаются. Дело не в том, что производители сильно завышают параметры своих изделий (такое встречается, хотя и редко), а в том, что они понимают под тем или иным заявленным параметром и как они его измеряют. 1 Время отклика Является наиболее «популярной» характеристикой, на которую обращают внимание большинство покупателей. Состояние пикселя в ЖК-панели меняется за счет изменения угла поворота жидких кристаллов под действием приложенного электрического поля. А т.к. жидкие кристаллы – довольно вязкое вещество, то поворот происходит не мгновенно, а за время порядка единиц и даже десятков мс (см. график на рисунке 10.7, по горизонтальной оси отложено время в мс, по вертикали – условный уровень яркости пикселя).  Рисунок 10.7 – Изменение яркости пикселя при переходе от полностью закрытого состояния в полностью открытое Традиционно производители мониторов измеряют время отклика как суммарное время переключения пикселя с черного на белый и обратно, причем измеряется время изменения яркости пикселя от 10% до 90%. Но такое измерение не дает полного представления о том, как будет вести себя монитор при работе с динамичной графикой, т.к. измеренное подобным образом время отклика является минимальным. Допустим нас интересует переключение пикселя не с черного на белый, а с черного на темно-серый. С одной стороны, кристаллам надо повернуться на меньший угол, с другой – скорость поворота прямо пропорциональна напряженности приложенного поля, а именно им и определяется угол поворота (чем меньший необходим угол, тем меньше должно быть поле). Такое время отклика всегда будет больше, чем при переключении с черного на белый, и зависит от конкретного типа матрицы. Это будет сказываться в динамичных играх с недостаточно контрастным изображением. Кроме того, время переключения с черного на белый зависит от установленной на мониторе контрастности и иногда от яркости. Белый цвет, соответствующий максимальному углу поворота кристаллов, достигается только при максимальной контрастности, если же она меньше, то кристаллы должны поворачиваться на меньший угол. Соответственно, чем меньше контрастность, тем больше время отклика. 2 Углы обзора Традиционная проблема ЖК-мониторов. Если изображение на ЭЛТ практически не страдает даже при взгляде почти параллельно плоскости экрана, то на многих ЖК даже небольшое отклонение от перпендикуляра приводит к заметному падению контрастности и искажению цветопередачи. Все производители на данный момент заявляют более чем достаточные углы обзора – не менее 160о по горизонтали и вертикали. Проблема в том, как эти углы измеряются. Согласно текущим стандартам, угол обзора определяется как угол относительно перпендикуляра к центру матрицы, при наблюдении под которым контрастность изображения в центре матрицы падает до 10:1. Во-первых, искажения изображения становятся легко заметны при падении контрастности уже в несколько раз, то есть примерно до 100:1. Т.е. используемый производителями критерий слишком мягок. На практике заметно, что картинка отличается от идеальной при намного меньших углах. Во-вторых, измерения контрастности проводятся в центре экрана, в то время как человек, находящийся перед монитором, видит края экрана под другим углом, нежели центр. В-третьих, как правило, указывается суммарный угол в обе стороны от нормали (то есть, в случае с вертикальным углом обзора – суммируются предельные углы при взгляде на матрицу сверху и при взгляде снизу). При этом для некоторых мониторов угол обзора сверху существенно больше. В результате в паспортных характеристиках мы получаем достаточно большой угол обзора по вертикали, в реальности же малейшее отклонение экрана монитора назад приводит к заметному потемнению верхней части экрана. В-четвертых, при измерении углов обзора учитывается только падение контрастности, но не искажение цветопередачи. Например, помимо потемнения белого цвета при взгляде сбоку, он также приобретает сильный желтовато-коричневый оттенок. Таким образом, изменение цвета может быть даже заметнее, чем падение контрастности. И, наконец, в-пятых, производители указывают только вертикальные и горизонтальные углы обзора, в то время как, очевидно, на монитор можно посмотреть и, скажем, справа сверху. Углы обзора по вертикали и горизонтали (которые указываются в спецификациях) максимальны, в то время как "диагональные" углы обзора существенно меньше. 3 Яркость и контрастность Под яркостью понимается яркость белого цвета (то есть на матрицу подается максимальный сигнал) в центре экрана, под контрастностью – отношение уровня белого цвета к уровню черного, также в центре экрана. Измерения производятся производителем матрицы, а не монитора, а потому делаются на специальном стенде, где матрица подключается к источнику тестового сигнала, а лампы подсветки питаются током определенной величины. В реальном же мониторе добавляется влияние его электроники, которая, во-первых, отлична от лабораторного генератора сигналов, во-вторых, еще и управляется пользователем, регулирующим яркость, контрастность, цветовую температуру и другие параметры, а потому реальные параметры монитора очень часто не соответствуют заявленным. Например, если электроника монитора дает небольшую "подсветку" черного цвета (этот дефект на некоторых недорогих моделях достаточно распространен), то реальная контрастность окажется значительно ниже заявленной. В реальных условиях также будет играть роль внешняя засветка матрицы. Яркость зависит от конкретных задач и внешнего освещения – если для работы с текстом яркость экрана должна составлять примерно от 70 до 130 кд/кв.м, то для игр и просмотра фильмов комфортная яркость может доходить до 200 кд/кв.м и даже выше. 4 Цветопередача Производители обычно указывают лишь одну цифру – количество цветов, которое традиционно равняется 16,2 или 16,7 млн. Но очень многие из выпускаемых сейчас матриц (а из "быстрых" матриц – все поголовно) не умеют отображать более 262 тысяч цветов (что соответствует 18 битам, или по 6 бит на каждый из трех базовых цветов). Изображение на 18-битной матрице без дополнительных мер выглядит весьма грустно – фактически такая матрица годится только для офисной работы и (в некоторой степени) для игр. По этой причине производители матриц реализуют в них так называемый FRC (Frame Rate Control) – метод эмуляции недостающих цветов, при котором цвет пикселя меняется с каждым кадром в небольших пределах. Допустим, нам надо вывести цвет RGB:{154; 154; 154}, который матрица физически не поддерживает, однако она поддерживает два соседних цвета – RGB:{152; 152; 152} и RGB:{156; 156; 156}. Если теперь поочередно (с частотой кадровой развертки) выводить эти два цвета, то, в результате близости их цветов и инерционности как человеческого глаза (не воспринимающего мерцание на частоте 60 Гц), так и самой матрицы («сглаживающей» момент переключения цветов) мы будем видеть некий усредненный цвет, то есть искомый RGB:{154; 154; 154}. Могут применяться и более сложные механизмы FRC, например, когда нужный цвет формируется несколькими расположенными рядом пикселями с немного различающимися цветами. Соответственно, качество цветопередачи таких матриц во многом определяется качеством реализации FRC. Цветовая температура определяет тональность изображения на экране монитора – чем ниже температура, тем теплее цвета (таково восприятие человека – как более холодный он воспринимает спектр излучения тела, которое на самом деле более горячее). Необходимость в ней возникает потому, что с точки зрения человеческого глаза нет как такового некоего универсального белого цвета, который глаз всегда бы воспринимал как белый – в зависимости от условий глаз подстраивается под некоторый диапазон. По этой причине рекомендуется устанавливать на экране монитора ту цветовую температуру, при которой – при данном внешнем освещении – белый цвет на экране не имеет каких-то дополнительных оттенков. Задания для практической работы 1 Схематично зарисовать устройство ЖК монитора. Составить таблицу с указанием основных узлов ЖК монитора и их назначения. 2 С помощью рисунков пояснить способ получения изображения на ЖК дисплее. 3 Составить таблицу с указанием параметров ЖК дисплеев, их значений и способов измерения. 4 Найти в сети Интернет информацию по ЖК мониторам. Выбрать два-три монитора, соответствующие требуемым параметрам. Контрольные вопросы 1 Что такое TFT? Какую функцию он выполняет? 2 Будет ли светиться ЖК ячейка при подаче на нее напряжения? При отсутствии напряжения? При небольшом значении напряжения? 3 Как измеряется время отклика? За счет чего появляется такая характеристика? 4 В чем заключается метод эмуляции недостающих цветов? Практическое занятие № 11, 12 «Изучение способов диагностики и устранения неисправностей видеоподсистемы» Цель работы: изучить способы диагностики и устранения неисправностей видеокарты и монитора. Студент должен уметь: выявлять причины неисправностей и сбоев, принимать меры по их устранению; знать: причины неисправностей и возможных сбоев. Краткие теоретические и учебно-методические материалы по теме практической работы Основные признаки поломки видеокарты выглядят так: - отсутствует сигнал на мониторе компьютера; - на мониторе появились горизонтальные/вертикальные искажения; - при установке драйверов видеокарты система выводит «синий экран». Кроме этого, о возникших с видеокартой проблемах сигнализирует специальный спикер BIOS. В зависимости от установленной версии BIOS, звуковые сигналы могут быть различными. Даже если присутствуют все признаки выхода из строя видеокарты, чтобы убедиться в том, что причина нерабочего состояния компьютера заключается именно в ней, нужно установить последовательность действий, которые позволят исключить ошибочные варианты. 1 Убедитесь в том, что работает блок питания компьютера. На это указывает работающий вентилятор. 2 Мерцание светодиодов после нажатия кнопки «Пуск» свидетельствует о тестовом опросе оборудования и запуске операционной системы. 3 О том, что операционная система загружена оповещает привычный звуковой сигнал. Если монитор остался темным, причина, скорее всего, в видеокарте. 4 Работоспособность монитора определяется по индикатору включения экрана монитора и подтверждается при подключении монитора к другому компьютеру. Такая несложная диагностика указывает, что наиболее вероятной причиной отсутствия изображения является неисправность видеокарты. Для профилактики и дополнительной диагностики необходимо снять крышку системного блока и устранить внутри пыль при помощи сухой тряпки или щетки. Вынуть видеокарту из блока, осмотреть со всех сторон на наличие видимых дефектов и сгоревших деталей. Следующим шагом является обработка видеоплаты: протираем контакты смоченной в спирте тканью. Это помогает избавиться от окиси, образующейся на контактных дорожках, которая зачастую бывает причиной отсутствия или искажения изображения. После проведения этих мероприятий установить видеокарту в разъем, закрепить ее болтами и включить компьютер. Если эти профилактические действия не принесут результата, и изображение не появится, значит нужно продолжать поиски причины поломки видеокарты. Поломки видеокарт можно условно разделить на программные и аппаратные. Программные неисправности в работе видеокарты вызываются неправильной установкой драйверов, действиями какого-либо ПО и др. Обнаружить и исправить их можно следующим образом: удалить и переустановить. Аппаратные поломки видеокарты носят технический характер. Наиболее вероятной причиной является выход из строя какой-либо из микросхем. Попробовать самостоятельно восстановить работоспособность видеоплаты в этом случае можно двумя способами: 1 Прогреть видеокарту в духовке. Для этого потребуется тестер с термопарой и специальная изоляционная емкость. Термопара подсоединяется к чипсету, после чего видеокарта устанавливается в духовку. Необходимо внимательно следить за температурой, она не должна превышать 200 . 2 Использовать паяльный фен. Потребуется жидкий флюс, шприц, лампа накаливания. Метод заключается в одновременном прогреве верхней и нижней поверхности. Расстояние от фена до микросхемы не должно быть меньше 1 см, а температура не должна превышать 280 градусов. Если видеокарта исправна, но при этом изображение на мониторе отсутствует или есть искажения изображения, возможно неисправен монитор. Для простейшей проверки необходимо: 1 Отключить от монитора все провода. 2 Подключить только кабель питания. 3 Монитор должен включиться. На экране появляется надпись «Нет сигнала». Через некоторое время монитор переходит в режим сохранения энергии – “Stand by” (индикатор питания меняет цвет, картинка пропадает). В этом случае монитор, скорее всего, исправен. Разумеется, возможны исключения. Также проверить исправность монитора можно, подсоединив его к другому компьютеру с заведомо рабочей видеокартой. Типовые неисправности мониторов: - монитор не включается, индикатор питания не горит. Вероятно, проблема в электропитании. Чаще всего эта поломка легко устраняется. Возможно, проблема в кабеле питания монитора или разъемах. В этом случае при изменении положения шнура питания индикатор может кратковременно загораться в момент появления контакта. Необходимо заменить кабель питания и кабель данных. При полной неработоспособности скорее всего потребуется ремонт блока питания. - индикатор питания мигает, изображения нет. Мигание индикатора напряжения (циклическое включение-выключение питания) вне зависимости от положения шнура – сигнал некорректной работы блока питания или основной платы (main board). - индикатор питания горит, нет изображения, подсветка работает. Скорее всего проблема в работе основной платы монитора. Для диагностики придется обращаться в сервис, поскольку подобные «симптомы» не позволяют точно определить причину неисправности. Точный ответ мастер сможет дать только после исследования монитора в разобранном виде. - подсветка монитора не зажигается или гаснет через несколько минут работы. Иногда картинку можно разглядеть в отраженном свете, при взгляде на монитор сверху, сбоку. Монитор реагирует на кнопки, есть доступ к меню. Возможен вариант, когда сразу после включения монитор работает, а спустя несколько минут подсветка выключается. Проблема в инверторе или в лампах подсветки: они выгорают со временем или могут резко выйти из строя в результате механических воздействий (например, удара). Ремонт заключается в замене ламп или преобразователя. - снижение яркости экрана и появление красноватого оттенка. Эти симптомы говорят о выгорании ламп подсветки, как и в предыдущем случае. Снижение яркости и красноватый оттенок могут быть только в отдельной области экрана или по всему монитору. Проблема решается заменой ламп, а в качестве профилактики служат разнообразные темные заставки и настройки спящего режима монитора. Чем меньше монитор простоит со статичной включенной картинкой, тем дольше прослужат лампы. - полосы на экране. Появление вертикальных или горизонтальных полос на экране монитора – знак неисправности шлейфов дешифратора. Если полосы меняют расположение, то проблема может быть в видеокарте, а если полосы имеют постоянную локализацию и расцветку (черные, белые, цветные), то проблема в матрице монитора. За замену шлейфов мастера в сервисных центрах практически не берутся, поскольку нет уверенности в успехе операции и в том, что проблемы не вернутся через короткое время. Единственным решением проблемы является замена матрицы в сборе. - искажение изображения или цветопередачи. Обычно возникает из-за пропадания контакта в сигнальном кабеле или поломки разъемов. Проверьте сигнальный кабель(VGA,DVI) путем замены. ВНИМАНИЕ! Кабель DVI (цифровой) можно переключать только на обесточенном мониторе!!! Если дефект сохранился, то это чаще всего связано либо с некорректной работой видеокарты, либо с поломкой основной платы монитора. - монитор не выводит изображение с компьютера, выдает сообщения. Если вместо привычной картинки монитор выдает служебное сообщение («проверьте кабель» или «неоптимальный режим»), и это состояние не меняется после соответствующих изменений (замены кабеля, установки требуемого режима), скорее всего проблема в мониторе. Ряд моделей мониторов с процессором MICOM (линейки Samsung 710 (N/V), 713/913, некоторые Philips, LG) имеет стандартную неисправность, связанную с быстрым выходом из строя процессора. Ремонт или замена неисправного процессора полностью устраняют проблему. Общие неисправности видеоподсистемы: - монитор работает только в режиме MS-DOS. Если при загрузке системы до появления изображения рабочего стола монитор работает нормально, то проблема в драйвере видеоадаптера. Чтобы удостовериться в этом, загрузите компьютер в безопасном режиме – в этом режиме используется стандартный драйвер VGA. Если компьютер работает нормально, необходимо переустановить драйвер видеоадаптера. Если частота работы процессора или памяти видеоадаптера с помощью какой-либо программы была увеличена, она могла оказаться слишком высокой. Перезагрузите систему в безопасном режиме и установите первоначальные параметры видеоплаты. Если в настройках BIOS была изменена скорость портов AGP/PCI/PCI Express, перезагрузите систему и восстановите в BIOS обычную частоту. - не удается заменить встроенный видеоадаптер внешним видеоадаптером с интерфейсом PCI, AGP или PCI Express. Производитель такой системной платы должен предусмотреть возможность отключения интегрированного видеоадаптера. Попробуйте использовать видеоадаптер с другим набором микросхем. Проверьте параметры BIOS, расположение перемычек на системной плате или конфигурационные настройки видеоадаптера, с помощью которых можно отключить интегрированную графическую систему. Поместите плату расширения в другой слот, если это возможно. - невозможно установить нужную глубину цвета и разрешение экрана. Проверьте, правильно ли идентифицирована плата в Windows, а также корректно ли работает память видеоадаптера. Для тестирования видеопамяти воспользуйтесь диагностическими программами, которые прилагаются к видеоадаптеру или наборам микросхем. Если аппаратные средства работают нормально, попробуйте установить новые драйверы. - невозможно установить нужную частоту обновления экрана. Проверьте, правильно ли идентифицированы в Windows видеоадаптер и монитор. Постарайтесь установить последние версии драйверов видеоплаты и монитора. - невозможно задать настройки OpenGL или Direct3D (DirectX). Установите последние версии драйверов графического адаптера и набора микросхем; не следует использовать версии драйверов, поставляемые в составе Microsoft Windows. Стандартные драйверы Microsoft часто не поддерживают настройку параметров 3D и др. - не удается вывести изображение на второй монитор. Если используется видеоадаптер с двумя портами, убедитесь в том, что вывод изображения на второй монитор активизирован в драйвере. Для этого может потребоваться обратиться к дополнительным настройкам драйвера. Если используется два видеоадаптера в режиме SLI (NVIDIA) или CrossFire (ATI), следует отключить режим SLI или CrossFire, прежде чем добавлять вывод на дополнительные мониторы. При использовании видеоадаптеров AGP и PCI в отдельных разъемах изучите настройки VGA в BIOS. Измените текущие настройки и перезапустите систему. Обновите драйверы видеоадаптера. |
Похожие:
 |
Практическая работа №1 «Изучение конструкции материнской платы» Практическая работа №5 «Изучение принципа работы и характеристик жидкокристаллических дисплеев» |
 |
Практическая работа №1 «Изучение организации бесперебойного питания пк» Практическая работа №3 «Изучение типов современных процессоров и их характеристик» |
|
Практическая работа №1 «Изучение организации бесперебойного питания пк» Практическая работа №3 «Изучение типов современных процессоров и их характеристик» |
|
Практическая работа №12 72 Изучение холодильных шкафов 72 Практическая... Ознакомление с оборудованием системы автоматизации ресторанной деятельности (r- keeper) 22 |
|
Практическая работа №1 «Изучение методов конфигурирования сетей доступа» Практическая работа №2 «Изучение методов отбора, подготовки и контроля линии под технологию adsl» |
|
Практическая работа №1 «Изучение принципов работы с системами счисления» Практическая работа №3 «Изучение принципов построения и работы логических узлов эвм» |
|
Практическая работа №1 «Работа с нормативными документами» ... |
|
Урок Практическая работа №4 «Получение аммиака и изучение его свойств» Цели урока Цели урока: получения аммиака изучение его свойства через проведение практической работы |
|
Дипломная работа разработка макета преобразователя интерфейсов Разработка макета преобразователя интерфейсов Ethernet-rs232 для системы контроля и |
|
Лабораторная работа №10. Изучение принципа действия и функциональной... Лабораторная работа № Изучение принципов построения системы автоматической подстройки частоты (апч) радиолокационной станции |
|
Практическая работа №1 «Расчет срока окупаемости капитальных вложений... Практическая работа №2 «Задача выбора поставщика и ее решениена основе анализа полной стоимости» |
|
Практическая работа №5. Составление инструкции «Аккумуляторщик» ... |
|
Практическая работа №1 «Технология строительства воздушных линий связи» Практическая работа №9 «Технология ввода кабелей в здание атс. Оборудование шахт» |
|
Практическая работа 1 «Создание алгоритма разработки web-сайта» Практическая работа 7-8 «Дополнительные элементы языка html для форматирования web-страниц» |
|
Практическая работа №1 «Изучение методики определения уровня физической... |
|
Урока Тема: «Практическая работа по теме «Получение оксида углерода(IV) и изучение его свойств» Программа: Новошинский И. И., Новошинская Н. С., Программа курса, тематическое и поурочное планирование. 9 класс:—М.: Русское слово,... |