VGA

VGA ( Engelsk  Video Graphics Array ) er en komponentvideogrænseflade , der bruges i skærme og videoadaptere . Udgivet af IBM i 1987 til PS/2 Model 50 og højere computere [1] .

VGA-videoadapteren bruger, i modsætning til tidligere IBM -videoadaptere ( MDA , CGA , EGA ), et analogt signal til at formidle farveinformation. Overgangen til et analogt signal skyldtes behovet for at reducere antallet af ledninger i kablet. Det analoge signal gjorde det også muligt at bruge VGA - skærme med efterfølgende videoadaptere , der kan vise flere farver [2] .

Den officielle tilhænger af VGA var IBM XGA- standarden , faktisk blev den erstattet af forskellige VGA-udvidelser kendt som " Super VGA " (SVGA).

Udtrykket VGA bruges også til at henvise til et 15-bens VGA-stik til transmission af analoge videosignaler i forskellige opløsninger .

VGA-videoadapterarkitektur

VGA (samt EGA ) består af følgende hovedundersystemer (ordet "sequencer" blev kaldt[ hvem? ] sæt registre til styring af adgang til videohukommelsesplaner ):

• Grafikcontroller ( Graphics Controller ), hvorigennem data udveksles mellem centralprocessoren og videohukommelsen . Det har evnen til at udføre bitvise operationer på transmitterede data.
• Videohukommelse ( Display Memory ), som indeholder de data, der vises på monitorskærmen. 256 kB DRAM er opdelt i fire 64 kB farvelag .
• Seriel konverter ( Serializer eller Sequencer ) - konverterer data fra videohukommelsen til en bitstrøm, der sendes til attributcontrolleren [3] .
• Attribut Controller - Konverterer inputdata til farveværdier ved hjælp af en palet .
• Synchronizer ( Sequencer ) - styrer timing-parametrene for videoadapteren og skiftende farvelag.
• CRT Controller ( CRT Controller ) - genererer synkroniseringssignaler til CRT'en [4] [5] .

I modsætning til CGA og EGA er de vigtigste undersystemer placeret i en chip , hvilket gør det muligt at reducere størrelsen af ​​videoadapteren ( EGA blev også implementeret i en chip, i det mindste dens taiwanske ikke-originale kloner ). I PS/2-computere er VGA -videoadapteren integreret i bundkortet [2] .

Forskelle fra EGA

VGA er nøjagtig det samme som EGA (inklusive in-plane videohukommelse i 16-farvetilstande og en sequencer for processoradgang til den), bortset fra følgende:

• forskelligt stik og kabel til skærmen (og andre skærme), analog , ikke 2 bits pr. farve. Dette stik og kabel ændrede sig ikke i omkring 15 år (indtil fremkomsten af ​​digitale pakkebaserede DVI- , HDMI- og DisplayPort -teknologier , der kom fra verden af ​​forbrugervideoudstyr ) og blev brugt yderligere i meget højere opløsninger. Selv standard VGA-skærme var ganske ofte i stand til at vise 800x600-tilstand, når de blev brugt med et mere moderne videokort (det hele afhang af kvaliteten af ​​skærmens scannere og deres evne til ikke at forstyrre genereringen ved sådanne øgede frekvenser). I øjeblikket (alle moderne videokort er kompatible med VGA fra top til bund), betyder ordet "VGA" i hverdagen præcis denne type skærmforbindelse , nu forældet, men stadig relevant;
• 18-bit farver i paletten i stedet for 6-bit , et sådant rigt sæt gjorde det muligt for eksempel at implementere nat, dårligt vejr, "fortryllede" tilstande og flimrende farver i spil med kun én palet (som i spillet " Ultima VII ");
• tilstedeværelsen af ​​256-farvetilstande, standarden - 320 × 200, udokumenterede (faktisk dokumenteret i dokumentationen for VGA-hardware, men ikke inkluderet i BIOS'en og dens dokumentation) tricks kunne få 320 × 240 (kvadratiske pixels , den såkaldte "VGA-tilstand -X") og derover;
• maksimal 16-farvetilstand - 640 × 480 (kvadratiske pixels);
• i alle 200-linjers grafiktilstande blev scanningslinjen gentaget 2 gange, hvilket gav 400 fysiske scanningslinjer på skærmen, hvilket i høj grad forbedrede billedkvaliteten selv i lavere tilstande (ingen mellemrum mellem scanningslinjerne);
• tegngeneratorcellehøjde - 16 scanningslinjer, ikke 14, som i EGA , hvilket gav de samme 400 scanningslinjer i alle teksttilstande (undtagen kompatibilitetstilstande med EGA -tegngenerator ). VGA har således altid brugt 400 scanningslinjer , bortset fra de to ældre 16-farvetilstande, hvor der var 480 og 350. VGA-X-tilstanden brugte også 480 scanningslinjer;
• alle registre (palet, sequencer osv.) er læsbare, EGA'en havde et antal "skrive-kun" registre (f.eks. palet).

Teksttilstande

I standardteksttilstande dannes tegn i en celle på 9×16 pixels , det er muligt at bruge skrifttyper i andre størrelser: 8-9 pixels bred og 1-32 pixels høj. Størrelsen på selve karaktererne er normalt mindre, da noget af pladsen bruges på at skabe et hul mellem karaktererne. Funktionen til valg af skriftstørrelse i BIOS er adskilt fra funktionen til valg af videotilstand, som giver dig mulighed for at bruge forskellige kombinationer af tilstande og skrifttyper. Det er muligt at indlæse otte og samtidigt vise to forskellige skrifttyper på skærmen [2] [6] .

VGA BIOS gemmer følgende typer skrifttyper og funktioner til indlæsning og aktivering af dem:

• 8×16 pixels (Standard VGA-skrifttype),
• 8×14 (for EGA- kompatibilitet ),
• 8×8 (for CGA- kompatibilitet ).

Disse skrifttyper er typisk i overensstemmelse med CP437 -kodetabel . Den understøtter også softwaredownload af skrifttyper, som for eksempel kan bruges til russificering [7] .

Følgende standardtilstande er tilgængelige:

• 40×25 tegn, 16 farver, opløsning 360×400 pixels;
• 80×25 tegn, 16 farver, opløsning 720×400 pixels;
• 80×25 tegn, monokrom, opløsning 720×400 pixels. [fire]

Selvom et tegnrum i VGA-teksttilstande er 9 pixels bredt, er kun 8 af dem defineret i tegngeneratordataene (8 bits af en byte pr. linje); pixels i højre kolonne i tegnmatrixen bestemmes automatisk: tomme (for tegn i området 0x00-0xAF og 0xE0-0xFF) eller det samme som pixels i den 8. kolonne (for pseudografiske tegn i området 0xB0-0xDF) . Den 8. kolonne gentagelsestilstand kunne deaktiveres gennem registret (ingen vej gennem BIOS-anmodningen). Gennem registrene var det også muligt at skifte teksttilstand fra 9 kolonner til 8 kolonner for et tegn (ligesom at skifte grafisk tilstand på 320/360 pixels pr. linje), hvilket var nødvendigt for nogle bærbare computermatricer. I dette tilfælde hang standardskrifttyper normalt sammen, og du skulle indlæse dine egne (i BIOS blev smallere skrifttyper normalt foreskrevet af leverandøren, men russiske skrifttyper blev indlæst af tredjepartsprogrammer, såsom KeyRus).

Ved at bruge skrifttyper, der er mindre end standard 8x16, kan du øge antallet af linjer i teksttilstand. For eksempel, hvis du aktiverer 8x14 skrifttype, vil 28 linjer være tilgængelige. Aktivering af 8x8-skrifttype øger antallet af linjer til 50 (svarende til EGA 80x43-tilstand ) [8] [9] .

I teksttilstande kan du for hver celle med et tegn angive en attribut , der angiver, hvordan tegnet vises. Der er to separate sæt attributter - til farvetilstande og til monokrom.

Farveteksttilstandsattributterne giver dig mulighed for at vælge en af ​​16 tegnfarver, en af ​​8 baggrundsfarver og aktivere eller deaktivere flimmer (evnen til at vælge flimmer kan erstattes af muligheden for at vælge en af ​​16 baggrundsfarver), som er samme som CGA-funktionerne.

De monokrome tilstandsattributter er de samme som dem, der er tilgængelige med MDA'en og giver dig mulighed for at aktivere tegnlys, understregning, flimren, invertering og nogle kombinationer af dem [2] .

Grafiktilstande

I modsætning til sine forgængere (CGA og EGA) havde VGA-videoadapteren en videotilstand med kvadratiske pixels (det vil sige på en skærm med et billedformat på 4:3 var forholdet mellem vandrette og lodrette opløsninger også 4:3 ). For CGA- og EGA- adaptere blev pixels strakt lodret.

Standard grafiktilstande

• 320×200 pixels, 4 farver.
• 320×200 pixels, 16 farver.
• 320×200 pixels, 256 farver (nyt til VGA).
• 640×200 pixels, 2 farver.
• 640×200 pixels, 16 farver.
• 640×350 pixels, monokrom.
• 640×350 pixels, 16 farver.
• 640×480 pixels, 2 farver. Ved en opløsning på 640×480 pixels har den et billedformat på 1:1 (nyt for VGA).
• 640×480 pixels, 16 farver (nyt til VGA) [4] .

Ikke-standard grafiktilstande (X-tilstande)

VGA-omprogrammering gjorde det muligt at opnå højere opløsninger sammenlignet med standard VGA-tilstande. De mest almindelige tilstande er:

• 320×200, 256 farver, 4 sider. Udadtil var der ingen forskel fra 13h-tilstanden (320×200, 256 farver), denne tilstand havde fire videosider på lidt mindre end 64 kB hver. Dette gav mulighed for dobbelt og endda tredobbelt buffering .
• 320×240, 256 farver, 2 sider. I denne tilstand er der færre sider, men pixels har et billedformat på 1:1 (kvadrat).
• 360×480, 256 farver, 1 side. Den højeste opløsning ved 256 farver, som VGA tillader.

Alle disse tilstande bruger en plan organisation af videohukommelse, konceptuelt magen til den, der bruges i 16-farvetilstande, men bruger 2 bit fra hvert plan til at danne farven, og ikke 1 - det vil sige bit 0-1 af byte 0 i plan 0 gav bits 0 -1 farverne på pixel 0, de samme bits i plan 1 er farvebits 2-3 osv. De næste bits af samme byte gav farverne på de næste pixels, det vil sige 4 placeret "en parallel til den anden" på den samme byteadresse i 4 planer sæt farven til 4 pixels.

Dette arrangement af videohukommelse gjorde det muligt at bruge hele kortets videohukommelse, og ikke kun plan 0 i 64K, til at danne et 256-farver billede, hvilket gjorde det muligt at bruge høje opløsninger eller mange videosider.

For at arbejde med sådan hukommelse blev den samme sequencer brugt som i 16-farvetilstande.

Men på grund af videohukommelsescontrollerens særlige kendetegn er kopiering af data til videohukommelsen fire gange hurtigere end i 13h-tilstanden (dette afhænger stærkt af den specifikke maskinkode, der udfører kopieringen, og det specifikke tegningsscenarie, nemlig den ensfarvede udfyldning , generelt er plan videohukommelse meget langsommere end normalt, og det er derfor, SVGA har opgivet det fuldstændigt).

Udtrykket "X-mode" ( engelsk  Mode X ) blev opfundet af Michael Abrash i 1991 for at henvise til en ikke-standard 320 × 240 tilstand med 256 farver. Denne tilstand blev åbnet (ved at studere IBM 's dokumentation for VGA-udstyr, som på det tidspunkt var beskyttet på det juridiske niveau og ikke gik i form af filer i det offentlige domæne, blev der kun offentliggjort VGA BIOS -kald, der ikke kunne aktivere disse modes) af forskellige programmører uafhængigt af hinanden, men blev berømt takket være Michael Abrashs artikler i tidsskriftet Dr. Dobb's Journal " [10] .

Se også

• VESA BIOS-udvidelser
• VGA (stik)
• QVGA
• SVGA
• CIF
• Andre almindelige skærmopløsninger

Noter

1. ↑ Wilton, Richard. IBM Videohardware og -firmware // Programmeringsvejledning til pc- og Ps/2-videosystemer . - Microsoft Press, 1987. - S.  544 . — ISBN 1-55615-103-9 .
2. ↑ 1 2 3 4 Thompson, Stephen VGA-tegnvalg for et nyt videoundersystem . IBM Systems Journal (1988). Hentet 15. december 2006. Arkiveret fra originalen 25. august 2011.  
3. ↑ Neal, JD VGA Sequencer Operation  . FreeVGA Project (1998). Hentet 23. februar 2007. Arkiveret fra originalen 25. august 2011.
4. ↑ 1 2 3 Scott, Michael comp.sys.ibm.pc.hardware.video FAQ  ( 1997). Hentet 23. februar 2007. Arkiveret fra originalen 19. oktober 2008.
5. ↑ Frolov, Alexander; Frolov, Grigory. Arkitektur af EGA- og VGA-videoadaptere . Programmering af CGA-, EGA- og VGA-videoadaptere (1992). Hentet 23. februar 2007. Arkiveret fra originalen 25. august 2011. (ubestemt)
6. ↑ Neal , JD VGA-teksttilstandsbetjening . FreeVGA Project (1998). Hentet 15. december 2006. Arkiveret fra originalen 25. august 2011.  
7. ↑ Frolov, Alexander; Frolov, Grigory. Ansøgninger . Programmering af CGA-, EGA- og VGA-videoadaptere (1992). Hentet 23. februar 2007. Arkiveret fra originalen 25. august 2011. (ubestemt)
8. ↑ Dnes, Walter Nicer console textmodes (engelsk) (link ikke tilgængeligt) . Dato for adgang: 11. januar 2007. Arkiveret fra originalen den 7. december 2003.   
9. ↑ Rollins, Dan INT 10H 11H : EGA/VGA-tegngeneratorfunktioner . Teknisk hjælp! (1997). Hentet 11. januar 2007. Arkiveret fra originalen 25. august 2011.  
10. ↑ Abrash, Michael Mode X: 256-farve VGA Magic  (engelsk)  (link ikke tilgængeligt) . Graphics Programming Black Book (2001). Hentet 30. marts 2007. Arkiveret fra originalen 30. september 2007.

Links

• VGA pinout med signalbeskrivelser
• Tilslutning af VGA-skærme over parsnoet

Ordbøger og encyklopædier	Flot dansk Fantastisk norsk Britannica (online)