VGA

A VGA ( angolul  Video Graphics Array ) egy komponens videó interfész, amelyet monitorokban és videoadapterekben használnak . Az IBM 1987 - ben adta ki PS/2 Model 50 és újabb számítógépekhez [1] .

A VGA videoadapter a korábbi IBM videoadapterekkel ( MDA , CGA , EGA ) ellentétben analóg jelet használ a színinformációk továbbítására. Az analóg jelre való áttérés oka a kábelben lévő vezetékek számának csökkentése volt. Ezenkívül az analóg jel lehetővé tette a VGA - monitorok használatát további , több színt megjelenítő videoadapterekkel [2] .

A VGA hivatalos követője az IBM XGA szabvány volt, amelyet valójában különféle VGA-kiterjesztések váltottak fel, amelyek " Super VGA " (SVGA) néven ismertek.

A VGA kifejezést a 15 tűs VGA csatlakozóra is használják, amely analóg videojelek továbbítására szolgál különböző felbontásban .

VGA video adapter architektúra

A VGA (valamint az EGA ) a következő fő alrendszerekből áll (a "szekvencer" szót az ún.[ ki? ] regiszterkészlet a videomemória síkokhoz való hozzáférés vezérléséhez ):

• Grafikus vezérlő ( Graphics Controller ), amelyen keresztül adatcsere történik a központi processzor és a videomemória között . Képes bitenkénti műveleteket végrehajtani az átvitt adatokon.
• Videomemória ( Display Memory ), amely a monitor képernyőjén megjelenő adatokat tartalmazza. A 256 kB -os DRAM négy 64 kB -os színrétegre oszlik .
• Soros konverter ( Serializer vagy Sequencer ) – a videomemóriából származó adatokat az attribútumvezérlőhöz továbbított bitfolyammá alakítja [3] .
• Attribútumvezérlő – A bemeneti adatokat színértékekké alakítja egy paletta segítségével.
• Szinkronizáló ( Sequencer ) - vezérli a videoadapter időzítési paramétereit és a színrétegek váltását.
• CRT Controller ( CRT Controller ) - szinkronizációs jeleket generál a CRT számára [4] [5] .

Ellentétben a CGA -val és az EGA -val , a fő alrendszerek egy chipben helyezkednek el, ami lehetővé teszi a videoadapter méretének csökkentését ( az EGA -t egy chipben is megvalósították, legalábbis a tajvani nem eredeti klónjai ). A PS/2-es számítógépekben a VGA videoadapter az alaplapba van integrálva [2] .

Különbségek az EGA-tól

A VGA pontosan ugyanaz, mint az EGA (beleértve a 16 színű módban működő síkbeli videomemóriát és a processzorhoz való hozzáférést biztosító szekvenszert ), kivéve a következőket:

• különböző csatlakozó és kábel a monitorhoz (és más monitorokhoz), analóg , nem 2 bit színenként. Ez a csatlakozó és kábel körülbelül 15 évig nem változott (a digitális csomagalapú DVI , HDMI és DisplayPort technológiák megjelenéséig, amelyek a fogyasztói videoberendezések világából érkeztek ), és sokkal nagyobb felbontásban használták tovább. Még a szabványos VGA-monitorok is gyakran képesek voltak 800x600-as mód megjelenítésére, ha modernebb videokártyával használták őket (minden a monitor szkennereinek minőségétől és attól függött, hogy mennyire nem zavarják meg a generálást ilyen megnövekedett frekvenciákon). Jelenleg (minden modern videokártya felülről lefelé kompatibilis a VGA-val) a "VGA" szó a mindennapi életben pontosan ezt a típusú monitorcsatlakozást jelenti , mára elavult, de továbbra is releváns;
• 18 bites színek a palettán a 6 bites helyett , egy ilyen gazdag készlet lehetővé tette például az éjszakai, rossz időjárási, "elvarázsolt" módok és villódzó színek megvalósítását az egyetlen palettával rendelkező játékokban (mint a játékban " Ultima VII ");
• 256 színű módok jelenléte, a szabványos - 320 × 200, dokumentálatlan (valójában a VGA hardver dokumentációjában dokumentált, de a BIOS -ban és annak dokumentációjában nem szereplő) trükkök 320 × 240 (négyzet pixel , ún. "VGA mód -X") és magasabb;
• maximális 16 színű mód - 640 × 480 (négyzet pixel);
• az összes 200 soros grafikus módban a pásztázási vonal 2-szer megismétlődött, ami 400 fizikai pásztázási vonalat eredményezett a monitoron, ami jelentősen javította a képminőséget még alacsonyabb módokban is (nincs hézag a pásztázási vonalak között);
• karaktergenerátor cella magassága - 16 szkennelési sor, nem 14, mint az EGA -ban, amely ugyanazt a 400 pásztázási sort adta minden szöveges módban (kivéve az EGA karaktergenerátorral kompatibilis módokat ). Így a VGA mindig 400 letapogatási vonalat használt , kivéve a két régebbi, 16 színű módot, ahol 480 és 350 volt. A VGA-X mód is 480 szkennelési sort használt;
• minden regiszter (paletta, szekvenszer stb.) olvasható, az EGA -nak számos "csak írható" regisztere volt (pl. paletta).

Szöveg módok

Normál szöveges módokban a karakterek egy 9×16 pixeles cellában vannak kialakítva, más méretű betűtípusok is használhatók : 8-9 pixel széles és 1-32 pixel magas. Maguk a karakterek mérete általában kisebb, mivel a hely egy részét a karakterek közötti rés kialakítására fordítják. A BIOS -ban a betűméret kiválasztására szolgáló funkció elkülönül a videó mód kiválasztásának funkciójától, amely lehetővé teszi az üzemmódok és betűtípusok különböző kombinációinak használatát. Nyolc betöltése és egyidejűleg két különböző betűtípus megjelenítése lehetséges a képernyőn [2] [6] .

A VGA BIOS a következő típusú betűtípusokat és funkciókat tárolja a betöltéshez és aktiváláshoz:

• 8×16 pixel (normál VGA betűtípus),
• 8×14 ( EGA kompatibilitás érdekében ),
• 8×8 ( CGA -kompatibilitáshoz ).

Ezek a betűtípusok általában megfelelnek a CP437 kódlapnak . Támogatja a betűkészletek szoftveres letöltését is, amelyek például oroszosításhoz használhatók [7] .

A következő standard üzemmódok állnak rendelkezésre:

• 40×25 karakter, 16 szín, 360×400 pixel felbontás;
• 80×25 karakter, 16 szín, 720×400 pixel felbontás;
• 80×25 karakter, monokróm, felbontás 720×400 pixel. [négy]

Bár VGA szövegmódokban egy karaktertér 9 pixel széles, ebből csak 8 van definiálva a karaktergenerátor adataiban (soronként egy bájt 8 bitje); a karaktermátrix jobb oldali oszlopának képpontjai automatikusan kerülnek meghatározásra: üresek (0x00-0xAF és 0xE0-0xFF tartományba eső karaktereknél) vagy megegyeznek a 8. oszlop képpontjaival ( 0xB0-0xDF tartományba eső pszeudográfiai karaktereknél ) . A 8. oszlop ismétlési módja a regiszteren keresztül letiltható (a BIOS-kérésen keresztül nem). Emellett a regisztereken keresztül lehetőség volt a szövegmódot 9 oszlopról 8 oszlopra váltani egy karakternél (akárcsak a 320/360 pixeles grafikus módok soronkénti váltása), ami bizonyos laptopmátrixoknál szükséges volt. Ilyenkor a szabványos betűtípusok általában összeragadtak, és sajátot kellett betölteni (a BIOS-ban általában szűkebb betűtípusokat írt elő a gyártó, de az orosz betűtípusokat külső programok, például a KeyRus töltötték be).

A szabványos 8x16-nál kisebb betűtípusok használatával növelheti a sorok számát szöveges módban. Például, ha engedélyezi a 8x14-es betűtípust, 28 sor lesz elérhető. A 8x8-as betűtípus engedélyezése 50-re növeli a sorok számát (hasonlóan az EGA 80x43-as módhoz ) [8] [9] .

Szöveges módokban minden egyes karakteres cellához megadhat egy attribútumot , amely meghatározza a karakter megjelenítési módját. Két külön attribútumkészlet létezik - a színes módokhoz és a monokrómokhoz.

A színes szöveg mód attribútumai lehetővé teszik, hogy kiválasszon egyet a 16 karakterszín közül, egyet a 8 háttérszín közül, és engedélyezze vagy tiltsa le a villogást (a villogás kiválasztásának lehetősége helyettesíthető a 16 háttérszín egyikének kiválasztásával), ami a megegyezik a CGA képességekkel.

A monokróm mód attribútumai megegyeznek az MDA-val elérhetőkkel, és lehetővé teszik a karakterek világosítását, aláhúzását, villogását, megfordítását és ezek egyes kombinációit [2] .

Grafikai módok

Elődeivel (CGA és EGA) ellentétben a VGA videoadapter négyzetes pixelekkel rendelkezett (vagyis 4:3-as képarányú képernyőn a vízszintes és függőleges felbontások aránya is 4:3 volt ). A CGA és EGA adaptereknél a pixeleket függőlegesen megnyújtották.

Szabványos grafikus módok

• 320×200 pixel, 4 szín.
• 320×200 pixel, 16 szín.
• 320×200 pixel, 256 szín (új VGA-hoz).
• 640×200 pixel, 2 szín.
• 640×200 pixel, 16 szín.
• 640×350 pixel, monokróm.
• 640×350 pixel, 16 szín.
• 640×480 pixel, 2 szín. 640×480 pixeles felbontás mellett 1:1 képarányú (új VGA).
• 640×480 pixel, 16 szín (új VGA-hoz) [4] .

Nem szabványos grafikus módok (X-módok)

A VGA újraprogramozás lehetővé tette a szabványos VGA módokhoz képest nagyobb felbontás elérését. A leggyakoribb módok a következők:

• 320×200, 256 szín, 4 oldal. Külsőleg semmiben sem különbözik a 13 órás módtól (320×200, 256 szín), ebben a módban négy videóoldal volt, egyenként valamivel kevesebb, mint 64 kB. Ez lehetővé tette a dupla , sőt háromszoros pufferelést .
• 320×240, 256 szín, 2 oldal. Ebben a módban kevesebb az oldal, de a képpontok 1:1 (négyzet) képarányúak.
• 360×480, 256 szín, 1 oldal. A VGA által megengedett legmagasabb felbontás 256 színben.

Mindezek a módok a videomemória síkbeli felépítését használják, ami elvileg hasonló a 16 színű módokban használthoz, de minden síkból 2 bitet használnak a szín kialakításához, nem pedig 1 bitet – vagyis a 0. bájt 0-1 bitjeit a síkban. A 0 a 0 -1 bitek a 0 pixel színeit adta, az 1-es síkban ugyanazok a bitek a 2-3 színbitek stb. Ugyanannak a bájtnak a következő bitjei adták a következő pixelek színeit, vagyis a 4 "egy párhuzamosan elhelyezkedő" a másikhoz" ugyanazon a bájtcímen 4 síkban állítsa be a színt 4 pixelre.

A videomemória ilyen elrendezése lehetővé tette, hogy a kártya teljes videomemóriáját, és ne csak a 0 síkját 64K-ban használjuk, 256 színű képet alakítsunk ki, ami lehetővé tette a nagy felbontású vagy sok videóoldal használatát.

Az ilyen memóriával való munkához ugyanazt a szekvenszert használták, mint a 16 színű módokban.

De a videomemória-vezérlő sajátosságai miatt az adatok másolása a videomemóriába négyszer gyorsabb, mint a 13 órás módban (ez erősen függ a másolást végrehajtó gépi kódtól és az adott rajzi forgatókönyvtől, azaz az egyszínű kitöltéstől , általában a síkbeli videomemória sokkal lassabb a szokásosnál, ezért az SVGA teljesen elhagyta).

Az "X-mode" ( angolul  Mode X ) kifejezést Michael Abrash találta ki 1991-ben, egy nem szabványos 320 × 240-es módra utalva, 256 színnel. Ez a mód megnyílt (az IBM VGA-berendezésekre vonatkozó dokumentációjának tanulmányozásával, amely akkoriban jogilag védett volt, és nem került nyilvános fájlok formájában, csak olyan VGA BIOS hívások jelentek meg , amelyek nem tudták ezeket engedélyezni módok) a különböző programozók egymástól függetlenül, de híressé vált Michael Abrash cikkeinek köszönhetően a Dr. Dobb folyóirata " [10] .

Lásd még

• VESA BIOS bővítmények
• VGA (csatlakozó)
• QVGA
• SVGA
• CIF
• Egyéb gyakori megjelenítési felbontások

Jegyzetek

1. ↑ Wilton, Richard. IBM videó hardver és firmware // Programozói útmutató PC és Ps/2 videorendszerekhez . - Microsoft Press, 1987. - S.  544 . — ISBN 1-55615-103-9 .
2. ↑ 1 2 3 4 Thompson, Stephen VGA-jel választások egy új videó alrendszerhez . IBM Systems Journal (1988). Letöltve: 2006. december 15. Az eredetiből archiválva : 2011. augusztus 25..  
3. ↑ Neal, JD VGA szekvenátor működése  . FreeVGA projekt (1998). Letöltve: 2007. február 23. Az eredetiből archiválva : 2011. augusztus 25..
4. ↑ 1 2 3 Scott, Michael comp.sys.ibm.pc.hardware.video GYIK  ( 1997). Letöltve: 2007. február 23. Az eredetiből archiválva : 2008. október 19..
5. ↑ Frolov, Sándor; Frolov, Grigorij. Az EGA és VGA videoadapterek felépítése . CGA, EGA és VGA videoadapterek programozása (1992). Letöltve: 2007. február 23. Az eredetiből archiválva : 2011. augusztus 25.. (határozatlan)
6. ↑ Neal , JD VGA szöveg mód működés . FreeVGA projekt (1998). Letöltve: 2006. december 15. Az eredetiből archiválva : 2011. augusztus 25..  
7. ↑ Frolov, Sándor; Frolov, Grigorij. Alkalmazások . CGA, EGA és VGA videoadapterek programozása (1992). Letöltve: 2007. február 23. Az eredetiből archiválva : 2011. augusztus 25.. (határozatlan)
8. ↑ Dnes, Walter Nicer konzol textmodes (angol) (a hivatkozás nem elérhető) . Hozzáférés dátuma: 2007. január 11. Az eredetiből archiválva : 2003. december 7.   
9. ↑ Rollins, Dan INT 10H 11H : EGA/VGA karaktergenerátor funkciók . Technikai segítség! (1997). Letöltve: 2007. január 11. Az eredetiből archiválva : 2011. augusztus 25..  
10. ↑ Abrash, Michael Mode X: 256-Color VGA Magic  (angol)  (a link nem érhető el) . Grafikai programozási fekete könyv (2001). Letöltve: 2007. március 30. Az eredetiből archiválva : 2007. szeptember 30..

Linkek

• VGA kivezetés jelleírásokkal
• VGA monitorok csatlakoztatása csavart érpáron keresztül

Szótárak és enciklopédiák	Nagy dán Nagy norvég Britannica (online)