以前的裸板計算機僅僅是為了進行加減乘除運算,相當于計算器的功能。
但是如今的操作系統要求更高了,卻是準備顯示復雜的圖形,也就是一系列1組成的圖像。
這臺計算機并沒有網絡,而且還是單機的,連鍵盤和鼠標都沒有,只能通過一排上百個按鍵作為輸入,然后在屏幕上顯示。
關于屏幕顯示的技術研究早就進行了,十年前,電子管時代就已經完成了屏幕顯示技術研究,當初是一萬個燈泡,但是如今變成了熒光屏。
熒光屏技術和電子管相似,利用玻璃管形成一個真空容器,在真空容器內安裝陰極、柵極和陽極,其中陰極為熱電子發射源,柵極用于加速和控制電子,陽極上的熒光粉受電子撞擊而發光。
陰極是很多長長極細鎢絲,上面涂上鋇、鍶、鈣的氧化物,再安裝在固定支架與和彈簧支架之間,如果在兩端加上規定的燈絲電壓,使陰極溫度達到600°C左右,就會放射熱電子。
柵極是一大塊金屬網格,如果在陽極上面加上正電壓,就可以加速電子擴散,如果在陽極上加上負電壓就可以讓電子減速,這些電子通過陰極的燈絲放射出來。
如果加速電子,電子撞擊到后面的熒光粉,就會使熒光粉更亮,如果對電子減速,電子撞擊到熒光粉之后,就會使熒光粉變暗,這樣就可以利用陽極的電壓控制熒光粉的亮度,然后通過熒光粉的亮度和暗度控制顯示屏上的圖像。
后面的熒光屏在石墨導體上印刷熒光粉,熒光粉受到電子轟擊就會發光,電子速度越高,熒光粉越亮,電子速度越慢,熒光粉越暗,熒光粉有很多種,目前實驗室使用的是氧化鋅熒光粉。
在電路的控制下,熒光粉可以產生靜止、閃動、移動等特技效果,非常適合顯示設備。
熒光頻也是分為一個個像素,然后一組接一組的像素刷新,刷新完一行之后刷新下一行,這樣不斷循環。
每個像素只有兩種狀態,亮或者滅,如果高亮度則相鄰的像素同時亮起來,如果中間亮度則像素間隔點亮,減少整體亮度,如果要像素變暗,則相鄰的像素都不亮,熒光屏上的雪花就是如此形成的。
這樣,如果把實際的圖像轉換為控制像素的二進制信息,然后在CPU上讀出二進制信息,并利用這些信息控制陽極電壓,就會對陰極發出的熱電子進行控制,從而在熒光屏上顯示出圖像
“執行設定的程序!”安裝好芯片之后,方浩說道。
“兄弟們,開始!”
只見操作員開始撥動上百個按鍵,盤古圖像開始刷新,計算機終于自動運行起來,屏幕上不斷輸出“11111”的數據,最后由這些1111組成一個盤古拿斧子的形象,這是盤古盤古開天的另一個動作。
幾名專家查看了圖像的完整度之后,說道:“圖像完美,繼續測試下一副圖片!”
“收到!”操作員便繼續撥動按鍵。
……
操作員設定了八十一次的按鍵,盤古終于完成了81個開天的動作,至此操作系統的原理研究圓滿完成。
以后他們只需要把撥動開關的動作燒錄進入芯片中,就可以靠著少數的按鍵完成盤古開天的畫面。
“太好了!”
“好!終于成功了!”實驗室中,一群磚家熱淚眶盈,不容易啊。
方浩也有些感慨,為了操作系統能夠研究成功,一共流片了幾十次,耗費了數千人的龐大人力,還有龐大的物力,如今終于成功了,前前后后耗費了半年時間。