Адаптер VGA. Организация и работа

Московский Государственный Институт

Элекроники и Математики

( Технический Университет )

Р Е Ф Е Р А Т

" Адаптер VGA. Организация и работа. "

студент : преподаватель :

Пушкин А.Ю. Простяков С.А.

группа :

С - 103

МОСКВА

1994 г.

- 2 -

Содержание

1. Вводные замечания

2. Базовые системы отображения

2.1. Псевдографика

2.2. Растровая графика

2.3. Графические сопроцессоры

3. Видеоадаптеры

3.1. MDA

3.2. CGA

3.3. EGA

3.4. VGA

4. Архитектура видеоадаптера VGA

4.1. Электронно-лучевая трубка

4.2. Видеопамять

5. Регистры видеоадаптера VGA

5.1. Внешние регистры

5.2 Регистры синхронизатора

5.3. Регистры графического контроллера

5.4. Регистры контроллера ЭЛТ

5.5. Регистры контроллера атрибутов

5.6. Регистры ЦАП

6. Литература

- 3 -

Базовые системы отображения.

Без возможности видеть результаты своей работы, персо-

нальный компьютер стал бы бесполезным инструментом. Необхо-

димо каким-либо образом наблюдать за сигналами компьютерной

системы, что бы знать, чем она занимается в данный момент.

Сегодня реализацией подобного рода функций занимается видео-

система.

Видеосистема не всегда была неотъемлемой частью компьюте-

ров. Последние существовали уже тогда, когда еще не было те-

левидения в его сегодняшнем понимании. Первые процессоры в

качестве выходных устройств использовали принтеры, которые

позволяли получить твердую копию выходного результата, что

тоже очень важно в нашем переменчивом мире.

Стандартными средствами для отображения текста являются

дисплеи, работающие с картами символов. Специальная область

памяти зарезервирована для хранения символа, который предс-

тоит изобразить на экране. И программы пишут текст на экран,

заполняя символами эту область памяти. Экран чаще всего

представляется матрицей 80 на 25 символов.

Образ каждого символа, который появляется на экране, хра-

нится в специальной микросхеме ПЗУ. Эта память относится к

видеоцепям компьютера.

Каждый символ на экране формируется множеством точек.

Несколько видеостандартов, используемых IBM и другими фирма-

ми, отличаются количеством точек, используемых при формиро-

вании символов.

IBM четыре раза меняла назначение ОЗУ под видеосистему.

Во-первых, это касается PC и XT. Еще один вариант использу-

ется в PCjr и последний предназначается для всех последних

улучшеных видеосистем.

Первые две видеосистемы PC использовали различные области

памяти и поэтому могли работать одновременно. Обычно одна

область памяти предназначается для монохромного дисплея, а

другая для цветного. Используются одни и те же области памя-

ти для любого режима в независимости от используемого адап-

тера дисплея. Память монохромного экрана распологается по

адресу В0000 , цветного - В8000. Для обеспечения совмести-

мости все новые видеосистемы могут работать через эти же ад-

реса, даже если они хранят дополнительную информацию еще

где-либо.

Программы, заносящие информацию на экран, должны знать,

какую память они должны использовать для этого. Нужную ин-

формацию можно получить, прочтя информацию из специального

байта памяти - флага видеорежима. Он предназначается для

указания: какого вида адаптер дисплея установлен внутри

компьютера и используется в настоящее время. Он позволяет

компьютеру знать, с каким дисплеем - монохромным или цветным

он имеет дело.

Этот байт позволяет так же указать - с цветным или мо-

нохромным дисплеем работает компьютер даже в том случае, ес-

ли установлен адаптер, способный работать с двумя видами

дисплеев. Байт флага видеорежима размещается в начале опера-

тивной памяти, по адресу 0463h. Для кодировки текущего дисп-

лея используется байт 0В4h для указания монохромного режима

и 0D4h - для цветного.

По стандарту IBM символы, видимые на экране, не хранятся

в непрерывной последовательности. Символы, которые мы видим

- 4 -

на экране, располагаются в байтах памяти с промежутком в

один байт. Эти промежуточные байты отведены для хранения па-

раметров изображаемых символов. Четный байт памяти содержит

символ, а нечетный - хранит его атрибуты.

Излишки выделенной памяти могут использоваться для хране-

ния нескольких изображений экранов. Каждый такой образ назы-

вается видеостраницей. Все базовые видеосистемы разработаны

таким образом, чтобы реализовать быстрое переключение с од-

ной страницы на другую. Это позволяет изменять изображения

экрана почти без всяких задержек. С помощью переключателей

можно управлять скоростью замены экранных страниц.

Базовая цветная система IBM имеет возможность работать в

режиме с изображением текста в 40 столбцах экрана. Этот ре-

жим позволяет работать пользователю с компьютером через те-

левизионный приемник вместо дисплея. Телевизор не обладает

такой точностью, как монитор компьютера. 80 столбцов текста

на экране телевизора сливаются. При уменьшении числа столб-

цов текста в два раза, требуется в два раза меньше памяти

для хранения. Это в свою очередь позволяет в два раза увели-

чить число видеостраниц.

По прошествии времени IBM улучшила качество своих видео-

систем и соответственно увеличила объем памяти, используемой

для нее. Для символьных дисплеев эта память используется для

реализации новых видеорежимов, которые позволяют разместить

на экране больше строк (до 43) и увеличить число видеостра-

ниц. Некоторые видеосистемы могут реализовывать свои собс-

твенные режимы при работе с текстом. Они могут размещать

текст в 60 строках и 132 столбцах.

Псевдографика

Графическое изображение легко получить в любом текстовом

режиме. Так как с помощью одного байта можно закодировать

256 символов - это число с избытком перекрывает весь алфа-

вит и все цифры, IBM использует свободные значения для коди-

ровки некоторых специальных символов. Большинство этих до-

полнительных символов создано для формирования графических

изображений.

При помощи этих символов, используемых в качестве кирпи-

чиков, можно формировать на экране структуры всевозможной

конфигурации. Некоторые дополнительные символы формируют

изображение в виде двойных линий, уголков и пробелов, позво-

ляя легко формировать обрамление текста. Эти символы называ-

ются псевдографикой.

С другой стороны, качество псевдографики - самое низкое

по сравнению с любой другой графической системой, реализуе-

мой РС. Изображение, формируемое графическими блоками, име-

ет острые углы и грубое наполнение. Округлую деталировку и

плавные переходы невозможно получить, используя большие гра-

фические блоки. Поэтому такой инструмент представляется

слишком грубым во многих применениях.

Однако псевдографика является единственно доступной во

всех системах IBM как с цветным, так и черно-белым монито-

ром. Она реализует наипростейшие графические построения.

- 5 -

Растровая графика

Одним из вариантов улучшения качества графического изоб-