Las pantallas multiplexadas son dispositivos de visualización electrónicos en los que no se controla toda la pantalla a la vez.
En cambio, las subunidades de la pantalla (típicamente, filas o columnas para una pantalla de matriz de puntos o caracteres individuales para una pantalla orientada a caracteres, ocasionalmente elementos de pantalla individuales) se multiplexan , es decir, se controlan una a la vez, pero la electrónica y la La persistencia de la visión se combina para hacer que el espectador crea que toda la pantalla está continuamente activa.
Una pantalla multiplexada tiene varias ventajas en comparación con una pantalla no multiplexada:
- se necesitan menos cables (a menudo, muchos menos cables)
- Se puede utilizar una electrónica de conducción más sencilla.
- ambos conducen a un costo reducido
- consumo de energía reducido
Las pantallas multiplexadas se pueden dividir en dos categorías amplias:
- pantallas orientadas a personajes
- pantallas orientadas a píxeles
Pantallas orientadas a personajes
La mayoría de pantallas orientados a caracteres (tales como pantallas de siete segmentos , pantallas de catorce segmentos , y pantallas de dieciséis segmentos ) muestran un carácter todo a la vez. Los diversos segmentos de cada carácter están conectados en una matriz de diodos bidimensional y solo se iluminarán si las líneas de "fila" y "columna" de la matriz están en el potencial eléctrico correcto. El elemento emisor de luz normalmente toma la forma de un diodo emisor de luz (LED) por lo que la electricidad solo fluirá en una dirección, manteniendo las líneas individuales de "fila" y "columna" de la matriz eléctricamente aisladas entre sí. Para las pantallas de cristal líquido , la intersección de la fila y la columna no es conductora en absoluto.
En el ejemplo de la pantalla de VCR que se muestra arriba, los elementos iluminados son las placas de muchos tubos de vacío triodo individuales que comparten el mismo recinto de vacío. Las rejillas de los triodos están dispuestas de modo que solo se ilumine un dígito a la vez. Todas las placas similares en todos los dígitos (por ejemplo, todas las placas inferiores a la izquierda en todos los dígitos) están conectadas en paralelo. Uno por uno, el microprocesador que controla la pantalla habilita un dígito colocando un voltaje positivo en la cuadrícula de ese dígito y luego colocando un voltaje positivo en las placas correspondientes. Los electrones fluyen a través de la cuadrícula de ese dígito y golpean las placas que tienen un potencial positivo.
Si la pantalla se hubiera construido con cada segmento conectado individualmente, la pantalla habría requerido 49 cables solo para los dígitos, y se necesitarían más cables para todos los demás indicadores que se pueden iluminar. Al multiplexar la pantalla, solo se necesitan siete líneas de "selector de dígitos" y siete líneas de "selector de segmento". Los indicadores adicionales (en nuestro ejemplo, " VCR ", " Hi-Fi ", " STEREO ", " SAP ", etc.) se organizan como si fueran segmentos de un dígito adicional o dos o segmentos adicionales de dígitos existentes y son escaneados utilizando la misma estrategia multiplexada que los dígitos reales.
La mayoría de las pantallas orientadas a caracteres controlan todos los segmentos apropiados de un dígito completo simultáneamente. Unas pocas pantallas orientadas a los caracteres controlan solo un segmento a la vez. La pantalla de la Hewlett-Packard HP-35 fue un ejemplo de esto. La calculadora aprovechó un efecto de operación de LED pulsado donde los pulsos de luz muy breves se perciben como más brillantes que un pulso de luz más largo con la misma integral de tiempo de intensidad.
Un circuito de matriz de teclado tiene una disposición muy similar a una pantalla multiplexada y tiene muchas de las mismas ventajas. Para reducir aún más el número de cables, algunas personas "comparten" cables entre una pantalla multiplexada y una matriz de teclado, lo que reduce aún más el número de cables. [1]
Pantallas orientadas a píxeles
En comparación, en las pantallas de matriz de puntos , los píxeles individuales se ubican en las intersecciones de las líneas de "fila" y "columna" de la matriz y cada píxel se puede controlar individualmente.
Aquí, los ahorros en cableado se vuelven mucho más dramáticos. Para una pantalla de computadora típica de 1024 × 768 ( XGA ), se necesitarían 2,359,296 cables para el control no multiplexado. Tantos cables serían completamente imprácticos. Pero al disponer los píxeles en una matriz multiplexada, solo se necesitan 1792 cables; una situación completamente práctica.
Las pantallas orientadas a píxeles pueden generar un solo píxel a la vez o una fila o columna completa de píxeles simultáneamente. Las pantallas de cristal líquido de matriz activa proporcionan un elemento de almacenamiento en cada píxel para que el píxel continúe mostrando el estado correcto incluso cuando no se maneja activamente.
"Disolver"
Debido a que la mayoría de las pantallas multiplexadas no presentan la pantalla completa simultáneamente, están sujetas a "romperse" si el punto de mira del observador está en movimiento. Por ejemplo, si el observador cambiara rápidamente su visión a través de una pantalla multiplexada, podría ver una mezcla de dígitos individuales en lugar de una pantalla coherente. (El mismo efecto puede ocurrir si la pantalla se mueve con respecto al punto de mirada del observador). Las personas con nistagmo (movimiento involuntario de los ojos) tienen muchas más probabilidades de experimentar el efecto y pueden encontrar algunas pantallas multiplexadas difíciles de leer. A veces también se puede provocar al masticar caramelos duros ; esto provoca una vibración en los ojos del usuario, lo que provoca la rotura de la pantalla.
La naturaleza multiplexada de una pantalla también se puede revelar observándola a través de un estroboscopio mecánico , por ejemplo, una rueda ranurada que gira.
Ver también
Referencias
- ^ Stan D'Souza. "Microchip AN529: Unidad de LED de multiplexación y un muestreo de teclado 4x4" . 1997.