PRACA  DYPLOMOWA

SPIS  TREŚCI

1.Cel i przeznaczenie pracy..........................................................................................3

2.Budowa i zasada działania kart graficznych..............................................................4

2.1.1.Etapy  projektowania kart....................................................................................5

2.1.2.Przegląd kart graficznych....................................................................................8

2.1.3.Standard VESA...................................................................................................11

2.1.4.Tryb tekstowy.....................................................................................................12

2.1.5. Tryb graficzny...................................................................................................17

2.2.Rodzaje kart graficznych.......................................................................................20

2.2.1.Karta MDA.........................................................................................................20

2.2.2.Karta CGA..........................................................................................................21

2.2.3.Karta EGA..........................................................................................................23

2.2.4.Karta VGA..........................................................................................................26

2.2.5.Karta SVGA.......................................................................................................34

2.3.Współczesne karty graficzne.................................................................................39

2.3.1.Dodatkowe funkcje kart graficznych..................................................................39

2.3.2.Karty TV i dekodery DVD.................................................................................44

2.3.3.Wielkość pamięci, rozdzielczość i głębia koloru...............................................47

2.3.4.Określenie ilości pamięci na karcie graficznej...................................................48

2.3.5.Pamięci stosowane w kartach graficznych.........................................................49

3.1.Obsługa prezentacji...............................................................................................52

3.2.Informacje o prezentacji.......................................................................................53

4.Podstawy pracy w Microsoft Power Point .............................................................54

5.Podstawy pracy w Ulead Cool 3D..........................................................................62

6.Ergonomia stanowiska komputerowego...................................................................67

7.Wnioski.....................................................................................................................71

8.Literatura..................................................................................................................72

1.   Cel i przeznaczenie pracy.

Celem pracy było wykonanie multimedialnego programu prezentującego budowę i zasadę działania kart graficznych, jak również zapoznanie się z działaniem kamer internetowych.

Problematyka pracy obejmuje: budowę kart, zasady ich działania w trybach tekstowych i graficznych, podział kart graficznych oraz realizacja przez nie dodatkowych funkcji.

Program ma służyć jako multimedialna pomoc dydaktyczna nawiązująca do przedmiotów typu informatyka oraz urządzenia peryferyjne. Program ten może również służyć jako podstawa do tworzenia multimedialnych pokazów i prezentacji

konstruowanych  w środowisku programu Microsoft Power Point.         

2.   Budowa i zasada działania kart graficznych.

Terminów karta graficzna i adapter można przy pewnym założeniu używać zamiennie. Różnica pomiędzy kartą a adapterem polega na tym, że karta jest urządzeniem wymiennym, które montujemy w gnieździe magistrali rozszerzającej (ang. Slot), natomiast adapter może być umieszczony także na stałe na płycie głównej. Rozróżnienie to dotyczy wszelkich adapterów i kart. W niniejszych dokumentach używać będziemy terminu karta, gdyż jest on powszechnie stosowany, nie przesądza to jednak o umiejscowieniu urządzenia.

      Karta graficzna jest urządzeniem pośredniczącym w komunikacji systemu komputerowego z monitorem. Otrzymuje ona informacje o treści obrazu od systemu

i po odpowiednich działaniach wytwarza sygnały sterujące pracą monitora. Z biegiem czasu ilość zadań wykonywanych przez kartę graficzną rosła. Stąd możemy karty graficzne podzielić na tak zwane bufory ramki, które nie uczestniczą w tworzeniu treści obrazu oraz na karty akceleratorowe. Wśród tych ostatnich wyróżniamy akceleratory 2D, czyli grafiki dwuwymiarowej i akceleratory grafiki trójwymiarowej 3D. Zadaniem prostych kart graficznych, czyli buforów ramki, jest wytworzenie sygnałów sterujących monitorem, potrzebnych do uzyskania określonego obrazu.

O elementach tego obrazu decyduje zawartość tak zwanej Pamięci Video. Zawartość ta jest tworzona wyłącznie przez system, a konkretnie przez mikroprocesor, natomiast karta w tym procesie w ogóle nie uczestniczy.

W przypadku kart akceleratorowych sytuacja jest nieco odmienna. Mniejsza lub większa część operacji związanych z tworzeniem treści obrazu (inaczej mówiąc,

z obliczaniem, jak intensywnie powinny świecić poszczególne piksele składające się na całość obrazu) wykonywana jest przez kartę graficzną (na żądanie systemu). Związane jest to zwykle z potrzebą szybszego wykonania tych operacji i odciążenia procesora. Od strony systemu karta graficzna widziana jest jako układ wejścia / wyjścia współadresowalny z pamięcią operacyjną (zarezerwowany zakres adresów A000:0000 (B000:FFFFh -128 KB).

     Pracę kart graficznych możemy podzielić na dwa różniące się znacznie tryby: tekstowy i graficzny. Różnica polega przede wszystkim na sposobie interpretacji zawartości pamięci wideo.

W trybie tekstowym zawartość pamięci interpretowana jest jako kody znaków, które należy wyświetlić na ekranie. Zawartość pamięci wideo określa więc w tym przypadku pośrednio, co ma być wyświetlone na ekranie. Informacja o tym, który piksel ma być zapalony, a który zgaszony, pochodzi z Generatora znaków (RAM/ROM zawiera matrycę znaków, czyli informację o sposobie konstruowania znaków z pikseli).

W trybie graficznym zawartość pamięci wideo jest interpretowana jako bezpośrednie określenie jasności świecenia każdego piksela (przy założeniu, że piksel może być jedynie zgaszony lub zapalony, na każdy piksel przypadałby 1 bit).

Opis działania karty graficznej w trybie tekstowym i graficznym zawarty jest

w odrębnych rozdziałach.

2.1.1.Etapy  projektowania kart.

    Aby dana karta graficzna pojawiła się na rynku musi minąć trochę czasu zanim się ją zaprojektuje oraz wykona a ściślej wygląda to tak:

Na całość projektowania składa się min:

·        Opracowanie założeń projektowych

·        Projekt schematu blokowego

·        Symulacja komputerowa blokowa

·        Projekt schematu ideowego

·        Symulacja komputerowa ideowa -gotowy projekt schematu elektronicznego

·        Ocena

·        Wykonanie prototypu

·        Wykonanie badań i testów

·        Ocena końcowa karty

1) Projektowanie kart - założenia projektowe.

2) Projektowanie kart - symulacje blokowe.

3) Projektowanie kart - symulacje ideowe.

4) Projektowanie kart – prototyp.

Montaż karty

Na samym początku łańcucha produkcyjnego stoją oczywiście pojedyncze elementy elektroniczne . To z ich połączenia powstają tzw "układy elektroniczne”, które są przez producentów nazywane kartami graficznymi. Niezależnie od tego ile elementów elektronicznych zawiera nasza karta graficzna i tak będzie działać. Jest to ustalane głównie przez zespół projektantów. Jak wiemy karty graficzne składają się

z szeregu elementów takich jak : rezystory, kondensatory, dławiki oraz układy scalone i mikroprocesory (zwane Chipami).

Większość elementów jest wykonana w technologii SMD (Surface Mounted Devices), czyli przeznaczone do "montażu powierzchniowego", lub w zwyczajnej  technologii - przeznaczone do lutowania tradycyjnego. Przedstawiają to poniższe rysunki:

- tradycyjny sposób montowania elementów na płytce drukowanej ciemno-niebieski kolor - element elektroniczny (opornik) przylutowany od strony końca wyprowadzeń swych nóżek.

- ten sam element co wyżej z tym, że wlutowany na płytkę drukowana i wykonany

w technologii SMD. Widać dużą różnice pomiędzy wymiarami.

Stąd można stwierdzić że elementy wykonane w technologii SMD są:

- stosunkowo małe wymiarowo

- łatwe w montowaniu (na maszynach do produkcji mało i wielkoseryjnej).

Ich głównymi wadami są natomiast:

- większa cena niż tradycyjnych elementów,

-  możliwość łatwiejszego uszkodzenia pod względem mechanicznym,

- niższe temperatury pracy.

Mimo to większość elementów montowanych na kartach jest właśnie wykonanych

w technologii SMD. Wyjątek stanowią kondensatory elektrolityczne które po prostu miałyby za małe pojemności gdyby je wykonać jako elementy przeznaczone do montażu powierzchniowego.

Podstawową technologią nanoszenia elementów jest zatem tzw montaż przewlekany, czyli montowanie na jednej płytce elementów SMD jak i zwyczajnych.

Zaraz po dostarczeniu przez producenta elementów elektronicznych do fabryki rozpoczyna się ich rozpakowywanie oraz instalowanie w automatach do lutowania. Elementy te są nawinięte na specjalne taśmy (mowa o elementach SMD) lub popakowane w specjalne opakowania z tworzyw sztucznych. Następny krok to wytrawienie płytki na której będą te elementy wlutowane.

W zależności od złożoności zakładu wytrawia się płytki w fabryce macierzystej lub robi to inna firma na zamówienie producenta danej karty graficznej . Kolejny krok to wlutowanie elementów na płytkę. Tym zajmują się automaty lutownicze które potrafią zrobić kilkaset sztuk kart w ciągu godziny. Taka gotowa karta jest dostarczana do odpowiedniej hali gdzie jest "w locie" testowana na odpowiednich przyrządach (testerach przemysłowych)i akceptowana lub odrzucana. Tak posegregowane płytki są następnie dostarczane do magazynu, pakowane w pudełka

i wywożone przez dystrybutorów do hurtowni skąd trafiają do sklepów. Do kart  tych dostarczane są oczywiście instrukcje oraz sterowniki.

2.1.2.Przegląd kart graficznych.

    Chociaż na wydajność systemu komputerowego wpływa głównie procesor oraz elementy płyty głównej, to o komforcie pracy decyduje monitor wraz ze sterownikiem graficznym. Od rodzaju sterownika zależy typ użytego monitora.

W czasie kilkunastoletniego rozwoju komputerów typu IBM PC powstało kilka konstrukcji sterowników graficznych pozwalających na osiągnięcie obrazu o coraz lepszych parametrach.

    Pierwszym sterownikiem instalowanym w oryginalnych komputerach IBM PC był sterownik MDA (Monochrome Display Adapter), który pracował wyłącznie

w trybie tekstowym, umożliwiając wyświetlenie 80 znaków w 25 wierszach w dwóch kolorach: czarnym i białym (właściwie w czarnym i jasnozielonym, gdyż taki luminofor posiadały ówczesne monitory). Później pojawił się - opracowany przez firmę IBM - sterownik CGA (Color Graphics Adapter), pozwalający na wyświetlanie obrazu o rozdzielczości 320 na 200 punktów w czterech kolorach lub obrazu

o rozdzielczości 640 na 200 punktów w dwóch kolorach. Mimo "oszałamiającej" grafiki sterownik został nisko oceniony, gdyż w trybie tekstowym znaki miały rozmiar tylko 8 na 8 punktów.

Wkrótce na rynku pojawił się sterownik o lepszych parametrach graficznych - Hercules. W trybie tekstowym posiadał te same parametry co sterownik MDA, ale umożliwiał także wyświetlanie dwukolorowego obrazu graficznego o rozdzielczości 720 na 350 punktów. Dzięki niskiej cenie

i wysokich jak...