圖5.4 中的內(nèi)容包括兩大部分，頂端3個(gè)方框給出的是顯示存儲(chǔ)器VRAM，字符發(fā)生器（ROM器件），和一個(gè)用于提供視頻信號(hào)的移位寄存器，在PC機(jī)系統(tǒng)中，這些內(nèi)容被放到顯示卡中，并由主機(jī)CPU控制。這一部分的功能，是依據(jù)當(dāng)前被顯示字符在屏幕上的位置為地址，到顯示存儲(chǔ)器中找出被顯示字符的ASCII編碼，再用字符的ASCII編碼和電子束所處的字符的點(diǎn)陣行位置為地址，到字符發(fā)生器中讀出該字符的點(diǎn)陣行數(shù)據(jù)，接下來，把字符的點(diǎn)陣行數(shù)據(jù)送到移位寄存器中，通過逐位移位操作，在移位寄存器的移位輸出端得到的就是被顯示內(nèi)容的顯示點(diǎn)的控制信號(hào)，送到CRT的柵級(jí)實(shí)現(xiàn)對(duì)屏幕象素的顯示控制。

　　圖5.4 中的下面（在方框內(nèi)）部分，是顯示器的掃描控制邏輯，它是顯示器設(shè)備本身的重要組成部分，其功能是控制電子束重復(fù)掃描整個(gè)顯示屏幕。這是一個(gè)產(chǎn)生多種時(shí)序控制信號(hào)的部件，其驅(qū)動(dòng)源來自一個(gè)點(diǎn)振蕩器，它以一定頻率提供連續(xù)的脈沖信號(hào)，每個(gè)脈沖周期對(duì)應(yīng)一個(gè)象素的顯示過程，故它的輸出既用作為產(chǎn)生視頻信號(hào)的移位寄存器的移位控制信號(hào)，又用于驅(qū)動(dòng)掃描控制邏輯按照掃描的時(shí)序要求，提供不同頻率關(guān)系的時(shí)序控制信號(hào)，包括在屏幕上一個(gè)點(diǎn)陣行中區(qū)分字符分界控制信號(hào)（由點(diǎn)計(jì)數(shù)器提供），正在顯示的字符位置控制信號(hào)及點(diǎn)陣行掃描結(jié)束及水平回掃（電子束從屏幕最右側(cè)回到最左側(cè)的過程）控制信號(hào)（由水平地址計(jì)數(shù)器提供）；還包括用于區(qū)分字符行和行間距的控制信號(hào)（由光柵地址計(jì)數(shù)器提供），正在顯示的字符行位置控制信號(hào)及"場"掃描結(jié)束及垂直回掃（電子束從屏幕最右下角回到最左上角的過程）控制信號(hào)（由垂直地址計(jì)數(shù)器提供）；

　　該圖表示的是分辨率為720%350的例子，每行顯示80個(gè)字符，一屏顯示25行，故每個(gè)字符在屏幕上占據(jù)9%14個(gè)點(diǎn)陣（象素）位置，這樣一個(gè)區(qū)域被稱為一個(gè)字符窗口，點(diǎn)計(jì)數(shù)器中的9和行計(jì)數(shù)器中的14，就是用于確定字符窗口大小的。若一個(gè)字符用7%9個(gè)象素顯示，則每個(gè)字符窗口中橫向的另外2個(gè)象素為字間距，縱向的另外5個(gè)象素為行間距。在字符間距和行間距的所有位置應(yīng)沒有任何顯示，掃描到這些位置時(shí)，將不給出電子束。水平回掃和垂直回掃的過程中也不應(yīng)有任何顯示，這分別被稱為水平消隱和垂直消隱。水平地址計(jì)數(shù)器中的18，是指水平回掃要占用顯示18個(gè)字符點(diǎn)陣行的時(shí)間，垂直地址計(jì)數(shù)器中的1，是指垂直回掃要占用顯示1行字符的時(shí)間。

　　開始時(shí)，電子束定位在屏幕最左上角位置，應(yīng)首先去取顯示存儲(chǔ)器VRAM中的對(duì)應(yīng)屏幕第一行的第一個(gè)字符的ASCII編碼，接下來到字符發(fā)生器中取來該字符的第一個(gè)點(diǎn)陣行的數(shù)據(jù)并送到移位寄存器，移位過程中的輸出就是顯示要用的視頻信號(hào)，顯示完9個(gè)象素的內(nèi)容（包括字符間距）之后，再到顯示存儲(chǔ)器VRAM中去取對(duì)應(yīng)屏幕第一行的第二個(gè)字符的ASCII編碼，接下來到字符發(fā)生器中取來該字符的第一個(gè)點(diǎn)陣行的數(shù)據(jù)并送到移位寄存器，如此等等，直到顯示完第一行全部80個(gè)字符的第一個(gè)點(diǎn)陣行的內(nèi)容，接著執(zhí)行水平回掃；再去取顯示存儲(chǔ)器VRAM中的對(duì)應(yīng)屏幕第一行的第一個(gè)字符的ASCII編碼，接下來到字符發(fā)生器中取來該字符的第二個(gè)點(diǎn)陣行的數(shù)據(jù)并送到移位寄存器，重復(fù)顯示完80個(gè)字符的第二個(gè)點(diǎn)陣行的內(nèi)容；當(dāng)顯示完屏幕上完整的9個(gè)點(diǎn)陣行的全部數(shù)據(jù)之后，第一個(gè)字符行中的80個(gè)字符就被顯示在屏幕的第一行位置；接著執(zhí)行5個(gè)點(diǎn)陣行的字符行間消隱，并開始第二行字符的顯示過程；當(dāng)一屏上全部的25行字符都顯示完成之后，再執(zhí)行一次垂直回掃，從而完成完整的一屏字符的顯示過程；這樣的顯示過程每秒鐘需要重復(fù)50次，被稱為掃描50場。

了視頻VRAM被看成是一個(gè)大的位圖數(shù)組外，顯示程序可以在視頻VRAM中設(shè)置任何它希望顯示的模式，然后立即在顯示器上顯示出來。例如，要顯示字符，顯示程序先為每個(gè)字符在視頻VRAM中分配一塊9×14大小的空間，然后在相應(yīng)的位置上填上要顯示的點(diǎn)，再在屏幕上顯示出來。這種實(shí)現(xiàn)方式可以使顯示程序生成不同的字體并任意混合，硬件要做的只是顯示出位圖數(shù)組的內(nèi)容。對(duì)于彩色顯示器，每個(gè)象素可以用8，16或24位描述其顯示屬性。

　　位圖顯示方式在支持多窗口的應(yīng)用中被廣泛使用。窗口是由一個(gè)程序使用的屏幕區(qū)域。有了多窗口后，同時(shí)運(yùn)行幾個(gè)程序成為可能，每個(gè)程序可以在自己的窗口內(nèi)獨(dú)立顯示自己的運(yùn)行結(jié)果。

　　盡管圖形顯示器具有高度的靈活性，但它們也同時(shí)具有兩個(gè)主要的不足之處。第一，圖形顯示器必然需要有大容量的視頻VRAM。目前常見的顯示器的分辨率分別為640×480(VGA)，800×600（SVGA），1024×768（XVGA）和1280×960（圖形工作站）。需要指出的是，為了和當(dāng)前電視機(jī)的寬高比一致，這些顯示器的寬高比均為4:3。為得到真彩色的顯示效果，每個(gè)象素的三原色還各需8位來描述，也就是3字節(jié)/象素。這樣，對(duì)于分辨率為1024×768的顯示器，就需要2.3MB的視頻VRAM。

　　對(duì)大容量視頻VRAM的要求迫使一些計(jì)算機(jī)對(duì)此進(jìn)行了一些妥協(xié)，只使用一個(gè)8位數(shù)來表示顏色屬性。該數(shù)被用作查找有256個(gè)入口的調(diào)色板硬件表的索引，調(diào)色板的每個(gè)元素存放一個(gè)24位的RGB（紅、綠、藍(lán)3基色）值。通過索引顏色這種設(shè)計(jì)方案，可以減少2/3的視頻VRAM需求，但屏幕上同時(shí)最多只能有256種顏色。一般情況下，屏幕上每個(gè)窗口都有自己的顏色對(duì)應(yīng)關(guān)系，但由于只有一個(gè)硬件調(diào)色板，當(dāng)屏幕上有多個(gè)窗口存在時(shí)，只有一個(gè)能正確著色。

　　圖形顯示器的第二個(gè)不足在性能上。因?yàn)楸M管數(shù)據(jù)從視頻存儲(chǔ)器VRAM拷貝到顯示器不需要占用系統(tǒng)主總線，但將數(shù)據(jù)寫到視頻VRAM中卻要使用系統(tǒng)總線。要顯示1024×768的全屏幕、全顏色的一幅圖象就需要為每幀拷貝2.3MB的數(shù)據(jù)到視頻VRAM中。即使每秒采用25幀，也要求有57.6MB/秒的傳輸速度。這種負(fù)載不僅(E)ISA總線無法負(fù)擔(dān)，就是在使用 PCI總線的高性能的顯卡也必須采取一些措施，作出一些讓步。

　　與性能相關(guān)的問題還有如何滾屏。許多顯卡使用特殊的硬件，通過改變基址寄存器而不是復(fù)制數(shù)據(jù)來移動(dòng)部分屏幕內(nèi)容。

一些公司制造計(jì)算機(jī)，而許多其它公司生產(chǎn)終端。為使（幾乎）任何一臺(tái)終端可以用在（幾乎）任何一臺(tái)計(jì)算機(jī)上，電子行業(yè)協(xié)會(huì)（EIA，Electronics Industries Association）制定了RS-232-C計(jì)算機(jī)-終端接口標(biāo)準(zhǔn)。任何一臺(tái)支持RS-232-C標(biāo)準(zhǔn)的終端都可以連到任何一臺(tái)也支持這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)算機(jī)上。RS-232-C終端有標(biāo)準(zhǔn)的25針連線接口。它定義了接口的機(jī)械尺寸和形狀、電平的高低和針上每個(gè)信號(hào)的含義。

　液晶是一種膠狀的有機(jī)分子，可以象液體一樣流動(dòng)，但又有象水晶一樣的空間結(jié)構(gòu)。在一些年以前就被用作計(jì)算器、手表等電子裝置中的顯示器。液晶顯示器的顯示原理，是建立在液晶本身的光學(xué)特性之上的，當(dāng)液晶的所有分子都朝一個(gè)方向排列起來以后，它的光學(xué)性質(zhì)將取決于光進(jìn)入的方向和光的偏振性。使用特定的電場，可將液晶分子重新排列，也就可以改變其光學(xué)性質(zhì)。更為重要的是，用光照射液晶，透射光的強(qiáng)度可以用電場控制，正是液晶的這種屬性被用來開發(fā)平面顯示器。

　　LCD顯示器的屏幕由兩塊平行的玻璃中間夾著一層密封的液晶組成，兩塊玻璃分別連著透明的電極。后面那塊玻璃之后有一束光線（自然光或人造光）照射到屏幕上，連在玻璃上的透明電極用來在液晶中產(chǎn)生電場，用不同的電壓加在屏幕不同的位置，控制顯示的圖形。粘在前后兩塊玻璃板上的是人造偏光板，因?yàn)橐壕э@示技術(shù)要求使用偏振光。例如，在顯示器后玻璃板上有許多微小的水平槽，前玻璃板上有一些微小的豎直槽。沒有電場存在時(shí)，液晶分子將順著槽排列。由于前后玻璃板的槽的互相垂直，液晶分子排列（同時(shí)導(dǎo)致晶體結(jié)構(gòu)）從后到前將從水平排列變化到豎直排列。

　　顯示器后面是一塊水平偏振板，只允許水平偏振光通過。顯示器前面是垂直偏振板，只允許垂直偏振光通過。如果中間沒有液晶的話，從后面進(jìn)來的水平偏振光將被前面的垂直偏振板完全阻礙，使屏幕一片漆黑。但是，經(jīng)處于中間層的液晶分子進(jìn)行引導(dǎo)，光線將轉(zhuǎn)變其極性，完全成為垂直偏振光。這樣，如果沒有電場控制，LCD顯示器上也將是一片光亮。通過在選定的位置加上一定的電壓，液晶的結(jié)構(gòu)將被破壞，阻礙那個(gè)位置的光線通過，將使該位置變黑。

　　對(duì)廉價(jià)的液晶顯示器，兩個(gè)電極上都是平行的導(dǎo)線。例如，在640×480的顯示器上，后面的電極上可能是640根垂直的導(dǎo)線，前面也許是480根水平導(dǎo)線。通過在某根垂直導(dǎo)線上加上電壓后，再在某根水平導(dǎo)線上來一個(gè)脈沖，兩根導(dǎo)線交叉點(diǎn)的電壓將被改變，使該點(diǎn)短暫變黑。在下個(gè)點(diǎn)和下下個(gè)點(diǎn)上重復(fù)這個(gè)脈沖，一條黑線就畫出來了，這和CRT的工作原理很類似。正常情況下，整個(gè)屏幕將在一秒鐘內(nèi)重畫50（60）次，使眼睛覺得屏幕上有一個(gè)固定的圖形，這也和CRT的工作方式一樣。

　　上面我們簡單描述了單色液晶顯示器的工作原理。可以說彩色顯示器在原理上和單色顯示器相同，但細(xì)節(jié)上要復(fù)雜的多。彩色顯示器中在屏幕上的每個(gè)點(diǎn)陣用光過濾器將白光分解成紅、綠、藍(lán)三原色，并使它們能獨(dú)立顯示出來，通過它們的線性組合，就可以創(chuàng)造出屏幕上的豐富多彩的各種顏色。