字符显示器的显示控制过程

文章摘要：位图显示方式在支持多窗口的应用中被广泛使用。窗口是由一个程序使用的屏幕区域。有了多窗口后，同时运行几个程序成为可能，每个程序可以在自己的窗口内独立显示自己的运行结果。尽管图形显示器具有高度的灵活性，但它们也同时具有两个主要的不足之处。第一，图形显示器必然需要有大容量的视频VRAM。目前常见的显示器的分辨率分别为640×480(VGA)，800×600（SVGA），1024×768（XVGA）和1280×960（图形工作站）。需要指出的是，为了和当前电视机的宽高比一致，这些显示器的宽高比均为4:3。为得到真彩色的显示效果，每个象素的三原色还各需8位来描述，也就是3字节/象素。这样，对于分辨率为1

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　　位图显示方式在支持多窗口的应用中被广泛使用。窗口是由一个程序使用的屏幕区域。有了多窗口后，同时运行几个程序成为可能，每个程序可以在自己的窗口内独立显示自己的运行结果。

　　尽管图形显示器具有高度的灵活性，但它们也同时具有两个主要的不足之处。第一，图形显示器必然需要有大容量的视频VRAM。目前常见的显示器的分辨率分别为640×480(VGA)，800×600（SVGA），1024×768（XVGA）和1280×960（图形工作站）。需要指出的是，为了和当前电视机的宽高比一致，这些显示器的宽高比均为4:3。为得到真彩色的显示效果，每个象素的三原色还各需8位来描述，也就是3字节/象素。这样，对于分辨率为1024×768的显示器，就需要2.3MB的视频VRAM。

　　对大容量视频VRAM的要求迫使一些计算机对此进行了一些妥协，只使用一个8位数来表示颜色属性。该数被用作查找有256个入口的调色板硬件表的索引，调色板的每个元素存放一个24位的RGB（红、绿、蓝3基色）值。通过索引颜色这种设计方案，可以减少2/3的视频VRAM需求，但屏幕上同时最多只能有256种颜色。一般情况下，屏幕上每个窗口都有自己的颜色对应关系，但由于只有一个硬件调色板，当屏幕上有多个窗口存在时，只有一个能正确着色。

　　图形显示器的第二个不足在性能上。因为尽管数据从视频存储器VRAM拷贝到显示器不需要占用系统主总线，但将数据写到视频VRAM中却要使用系统总线。要显示1024×768的全屏幕、全颜色的一幅图象就需要为每帧拷贝2.3MB的数据到视频VRAM中。即使每秒采用25帧，也要求有57.6MB/秒的传输速度。这种负载不仅(E)ISA总线无法负担，就是在使用 PCI总线的高性能的显卡也必须采取一些措施，作出一些让步。

　　与性能相关的问题还有如何滚屏。许多显卡使用特殊的硬件，通过改变基址寄存器而不是复制数据来移动部分屏幕内容。

一些公司制造计算机，而许多其它公司生产终端。为使（几乎）任何一台终端可以用在（几乎）任何一台计算机上，电子行业协会（EIA，Electronics Industries Association）制定了RS-232-C计算机-终端接口标准。任何一台支持RS-232-C标准的终端都可以连到任何一台也支持这个标准的计算机上。RS-232-C终端有标准的25针连线接口。它定义了接口的机械尺寸和形状、电平的高低和针上每个信号的含义。

　液晶是一种胶状的有机分子，可以象液体一样流动，但又有象水晶一样的空间结构。在一些年以前就被用作计算器、手表等电子装置中的显示器。液晶显示器的显示原理，是建立在液晶本身的光学特性之上的，当液晶的所有分子都朝一个方向排列起来以后，它的光学性质将取决于光进入的方向和光的偏振性。使用特定的电场，可将液晶分子重新排列，也就可以改变其光学性质。更为重要的是，用光照射液晶，透射光的强度可以用电场控制，正是液晶的这种属性被用来开发平面显示器。

　　LCD显示器的屏幕由两块平行的玻璃中间夹着一层密封的液晶组成，两块玻璃分别连着透明的电极。后面那块玻璃之后有一束光线（自然光或人造光）照射到屏幕上，连在玻璃上的透明电极用来在液晶中产生电场，用不同的电压加在屏幕不同的位置，控制显示的图形。粘在前后两块玻璃板上的是人造偏光板，因为液晶显示技术要求使用偏振光。例如，在显示器后玻璃板上有许多微小的水平槽，前玻璃板上有一些微小的竖直槽。没有电场存在时，液晶分子将顺着槽排列。由于前后玻璃板的槽的互相垂直，液晶分子排列（同时导致晶体结构）从后到前将从水平排列变化到竖直排列。

　　显示器后面是一块水平偏振板，只允许水平偏振光通过。显示器前面是垂直偏振板，只允许垂直偏振光通过。如果中间没有液晶的话，从后面进来的水平偏振光将被前面的垂直偏振板完全阻碍，使屏幕一片漆黑。但是，经处于中间层的液晶分子进行引导，光线将转变其极性，完全成为垂直偏振光。这样，如果没有电场控制，LCD显示器上也将是一片光亮。通过在选定的位置加上一定的电压，液晶的结构将被破坏，阻碍那个位置的光线通过，将使该位置变黑。

　　对廉价的液晶显示器，两个电极上都是平行的导线。例如，在640×480的显示器上，后面的电极上可能是640根垂直的导线，前面也许是480根水平导线。通过在某根垂直导线上加上电压后，再在某根水平导线上来一个脉冲，两根导线交叉点的电压将被改变，使该点短暂变黑。在下个点和下下个点上重复这个脉冲，一条黑线就画出来了，这和CRT的工作原理很类似。正常情况下，整个屏幕将在一秒钟内重画50（60）次，使眼睛觉得屏幕上有一个固定的图形，这也和CRT的工作方式一样。

　　上面我们简单描述了单色液晶显示器的工作原理。可以说彩色显示器在原理上和单色显示器相同，但细节上要复杂的多。彩色显示器中在屏幕上的每个点阵用光过滤器将白光分解成红、绿、蓝三原色，并使它们能独立显示出来，通过它们的线性组合，就可以创造出屏幕上的丰富多彩的各种颜色。

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