Video Graphics Array

Video Graphics Array , forkortelse VGA , er en analog standard relatert til dataskjermer som ble introdusert på markedet i 1987 av IBM .

Beskrivelse

VGA blir referert til som en "array" (vektor) i stedet for "adapter" (adapter, perifer) fordi den ble designet fra starten som en enkelt brikke, og erstattet Motorola 6845 og dusinvis av brikker som finnes på ISA hovedkort som implementerte standarder for eksempel Monochrome Display Adapter ( MDA ), Color Graphics Adapter ( CGA ) eller Enhanced Graphics Adapter ( EGA ).

VGA-brikken kan installeres direkte på hovedkortet til en PC veldig enkelt (den krever bare videominne, en kvartsoscillator og en ekstern RAMDAC ), og allerede de første PS / 2 - modellene var utstyrt med VGA-brikken på hovedkortet.

Som med mye av IBM - maskinvaren , har kloner av VGA-grafikkort blitt produsert av mange andre produsenter. Selv om VGA-standarden i sin opprinnelige form ble ansett som foreldet en stund, var det den siste IBM-standarden som de fleste produsentene bestemte seg for å følge, noe som gjorde den til en grafikkstandard som så pleide å være til stede i dagens PC-er. VGA-en hadde allerede blitt teknisk overgått av IBM eXtended Graphics Array (XGA)-standarden, men har faktisk blitt omfattende utvidet av de mange utvidelsene som er gjort til VGA av andre produsenter, for eksempel Super VGA .

VGA er fortsatt en viktig grafikkstandard den dag i dag. Det er "fellesnevneren" som alle grafikkort må kunne håndtere, selv før spesifikke kortdrivere lastes inn. I Windows - maskiner vises splash-skjermen som vises ved oppstart mens maskinen jobber i VGA-modus (den har ikke lastet inn spesifikke drivere ennå) og er også grunnen til at skjermen alltid har lav oppløsning og lav fargedybde.

Videomodus

VGA-kort håndterer både grafikk- og tekstmodus.

Grafikkmoduser

Standard grafikkmoduser er

I tillegg til standardmodusene kan VGA-adapteren konfigureres til å emulere mange moduser for kortene den erstattet, EGA , CGA og MDA .

Begrepet VGA brukes også ofte for å referere til oppløsningen på 640 × 480, uavhengig av maskinvaren som brukes til å generere bildet.

For integrerte enheter, basert på konvensjonen om å referere til oppløsningen på 640 × 480 med begrepet VGA, er de kommersielle vilkårene QVGA (320 × 240), QQVGA (160 × 120) og 1/8 VGA (240 × 680) blitt myntet.

En XVGA -skjerm har 1024 x 768 piksler i 256 farger. IBM refererer til denne modusen som "8514", oppkalt etter den første IBM-skjermen som er i stand til å vise denne oppløsningen.

Begrepet VGA brukes også for å referere til teknikkene for å koble datamaskinen til skjermen (for eksempel er en "VGA-kontakt" forskjellig fra en " DVI -kontakt "). Standard VGA-tilkobling mellom PC og skjerm ender med en 15-pinners hannplugg/kontakt (på engelsk, DE-15 D-subminiature ). VGA-kabelen fører bildet til skjermen selv ved oppløsninger som 1600 × 1200 eller høyere. Noen VGA-enheter bruker fortsatt 9 - pinners plugger (samme type som de som brukes for EGA-, CGA- og MDA-standardene), i stedet for de nyere standardene som bruker 15-pinners.

Programmeringsteknikker

En utbredt, men dårlig dokumentert programmeringsteknikk, kalt Mode X (først laget av Michael Abrash ), ble brukt for å gjøre tilgjengelige teknikker og grafikkoppløsninger ikke mulig med standard Mode 13h (en standard 256-fargers modus for VGA-kort). oppløsning på 320 × 200 piksler og ble brukt til å programmere spill og animasjonsprogramvare frem til 1990). Dette ble gjort ved å "spalte" minnet a256  kB med VGA i fire separate "plan", som brukte alle 256 kB RAM tilgjengelig i 256-fargers modus. Dette var en avveining mellom større kompleksitet og tap av ytelse i noen form for grafikkoperasjoner, men problemet ble dempet av operasjoner som gjorde det raskere i mange situasjoner: fargefyllingen av polygoner kunne akselereres takket være muligheten til å tegne fire piksler med en enkelt maskinvareinstruksjon. Høyere oppløsninger kan tvinges til ved å bruke denne teknikken, men 320 × 240 var sannsynligvis den mest kjente og brukt for det typiske 4:3 kvadratiske piksel -sideforholdet .

En annen brukt funksjon i Mode X er tilgjengeligheten av flere videosider i maskinvaren, brukt til å utføre sidevending eller dobbel bufring . I den offisielle modusen 13t-modus støttes ikke dobbel bufring, men det er kun mulig å bruke det med modus X. (Alle 16-fargers VGA-moduser kan bruke det).

VGA-kortet tillater, på grunn av sin svært konfigurerbare natur, mange riggede Mode X- moduser . Fractint , et velkjent fraktalvisningsprogram , brukte forskjellige riggede VGA-moduser, som presset VGA til sine grenser - utvidede 16-fargemoduser som 704 × 528, 736 × 552, 768 × 576 og til og med 800 × 600 der det var mulig. Annen programvare, som Xlib (et VGA-grafikkbibliotek skrevet i C på begynnelsen av 1990-tallet) og ColoRIX (et 256-fargers grafikkprogram), støttet også riggede 256-fargers moduser, ved å bruke mange kombinasjoner av linjer (256, 320 og 360 piksler) og kolonner (200, 240, 256, 400 og 480). Den praktiske grensen var 640x400 som brukte praktisk talt hver byte av 256 kB med videominne.

Det bør imidlertid bemerkes at oppdateringsfrekvensen måtte reduseres for å tillate bruk av disse videomodusene, og at de var inkompatible med enkelte skjermer, noe som forårsaket visningsproblemer som manglende bildedetaljer, flimring, mangel på horisontal synkronisering eller vertikal, avhengig av videomodusen som er forsøkt. På grunn av dette var de fleste av VGA- triksene som ble brukt i kommersielle produkter begrenset til "skjermsikre" kombinasjoner, for eksempel 320 × 400 (dobbel oppløsning, to videosider), 320 × 240 (kvadratiske piksler) og 360 × 480 ( den høyeste oppløsningen som støttes med VGA-skjermer).

Tekstmoduser

Standard alfanumeriske tekstmoduser til VGA bruker 80 × 25 eller 40 × 25 celler med tekst. Hver celle kan velge mellom 16 tilgjengelige farger for fonten og 8 for bakgrunnen; settet med de 8 tillatte bakgrunnsfargene er det samme som skriftfargene, begrenset til fargene som høyintensitets -bitflagget ikke er aktivt for. Videre kan hver karakter fås til å blinke; alle de som er satt til å blinke, blinker unisont. Blinkeevnen for hele skjermen kan byttes med muligheten til å velge mellom 16 farger i stedet for 8 for bakgrunnen. Alle disse alternativene er de samme som finnes i IBMs CGA - standard

VGA-kort støtter vanligvis både monokrom og fargetekstmodus, selv om monokrome nesten aldri brukes. Svart-hvitt tekst tegnes med grå tekst på svart bakgrunn på nesten alle moderne VGA-kort. Monokrome VGA-skjermer ble solgt (hovedsakelig for tekstapplikasjoner), men fortsatt fungerer de fleste av dem akseptabelt når de er koblet til farge-VGA-kort.

I fargetekstmodus er hvert tegn på skjermen faktisk representert med to byte . Den nederste, eller tegnbyte , er den som representerer det faktiske tegnet i det aktive tegnsettet, og det høyere, eller attributtbyte , er et bitfelt som brukes til å velge forskjellige attributter som farge, blinking, tegnsett , og så videre. Dette bit-par-skjemaet er blant egenskapene til VGA som definitivt er arvet fra CGA.

Adresseringsdetaljer

Videominnet til VGA-en tilordnes hovedminnet til datamaskinen gjennom et vindu i området 0xA0000 og 0xC0000 av adresseområdet i virkelig modus. vanligvis er dette delt inn som følger:

På grunn av bruken av forskjellige tilordninger for forskjellige moduser, er det mulig å ha et monokromt og et fargeskjermkort, som VGA, EGA eller CGA, installert på én maskin samtidig . På begynnelsen av 1980-tallet var dette en utbredt praksis, for eksempel å vise et Lotus 1-2-3 regneark i høyoppløselig tekst på en monokrom skjerm og tilhørende grafikk på en lavoppløselig CGA-skjerm. Senere brukte mange programmerere denne konfigurasjonen med monokrome kort for å vise feilsøkingsinformasjon , mens et grafikkprogram kjørte på det andre kortet. Spesielt kan Microsofts CodeView debugger fungere i en dual-monitor konfigurasjon for å feilsøke vinduer. Det var også DOS- drivere , vanligvis kalt ox.sys , som implementerte en seriell grensesnittsimulering på den monokrome skjermen og for eksempel gjorde det mulig for brukeren å motta krasjmeldinger fra feilsøkingsversjoner av Windows uten å bruke en ekte terminal. Du kan også bruke "MODE MONO" -kommandoen ved DOS- ledeteksten for å omdirigere utdataene til den monokrome skjermen. Når det ikke fantes monokromt kort, kunne plass 0xB000 - 0xB7FF brukes til programmer. For eksempel å legge til linjen "DEVICE = EMM386.exe I = B0000-B7FF" gjorde denne minneplassen tilgjengelig for programmer lastet i utvidet minne.

Standard VGA-videomodus

Standard VGA-videomodus [1]
Vei Fyr Vedtak tegn farger
0t, 1t Tekst 360 × 400 40 × 25 16
2 t, 3 t Tekst 720 × 400 80 × 25 16
4 t, 5 t Grafikk 320 × 200 40 × 25 4
6t Grafikk 640 × 200 80 × 25 2
7t Tekst 720 × 400 80 × 25 Mono
Dh Grafikk 320 × 200 40 × 25 16
Eh Grafikk 640 × 200 80 × 25 16
Fh Grafikk 640 × 350 80 × 25 Mono
10 timer Grafikk 640 × 350 80 × 25 16
11t Grafikk 640 × 480 80 × 30 2
12t Grafikk 640 × 480 80 × 30 16
13t Grafikk 320 × 200 40 × 25 256

Tekniske detaljer

VGA-spesifikasjonene er som følger:

Strukturen til kontakten

Pin-identifikasjon [2]
Pin Funksjon
1 Rød (video)
2 Grønn (video)
3 Blå (video)
4 Monitor-ID Bit 2
5 Masse
6 Rød (masse)
7 Grønn (bakken)
8 Blå (bakken)
9 nøkkel [3]
10 Synkronisme (masse)
11 Monitor-ID bit 1
12 Monitor-ID Bit 0
1. 3 Horisontal synkronisme
14 Vertikal synkronisme
15 [Ikke tilkoblet] [4]

Rapporteringsspesifikasjoner

Fyr Analog
Vedtak 640 (horisontalt) × 480 (vertikalt)
Klokkefrekvens 25,175  MHz
Horisontal frekvens 31.469  kHz
Vertikal frekvens 59,94 Hz

Monitor-ID Bit

Monitor-ID- bitpinnene kan kortsluttes eller stå åpne for å identifisere typen monitor som er tilkoblet.

Hvis bit ID 0 og bit ID 2 er jordet, betyr det at den tilkoblede skjermen er IBM 8514- kompatibel, det vil si at den støtter to (eller flere) frekvenser i interlaced fargemodus.

Hvis bit ID 0 er jordet og bit ID 2 ikke er tilkoblet, betyr det at skjermen er IBM 8512- eller IBM 8513-kompatibel, det vil si at den støtter én (eller flere) frekvenser i ikke-sammenflettet fargemodus.

Hvis bit ID 0 ikke er tilkoblet og bit ID 2 er jordet, er skjermen IBM 8503-kompatibel monokrom.

Normalt er ID-bit 1 og ID-bit 2 koblet sammen.

Sammenligningstabell mellom ulike oppløsninger

Merknader

  1. ^ ( EN ) http://www.monitorworld.com/faq_pages/q12_page.html
  2. ^ ( EN ) VGA-kontakt pinout (DE-15)
  3. ^ Pin 9 er ikke til stede på hannkontakten og hullet er lukket på hunnkontakten slik at en generisk DB-15F -kontakt ikke kan settes inn som kan ha forskjellige signaler og skade skjermkortet .
  4. ^ Trykkfot 15 er reservert for fremtidig bruk

Bibliografi

Relaterte elementer

Andre prosjekter

Eksterne lenker