Video Graphics Array

VGA konektor (DE-15/HD-15)
	VGA konektor
Chlap	Vysoce kvalitní analogový video konektor
historie výroby
Návrhář	IBM na bázi D-subminiatury
datum návrhu	1987
Datum výroby	1987 -
Nahrazen	DVI; (1999)
brejle
video signál	RGB plus H a V synchronizace
datový signál	Datový kanál I²C pro informace DDC
špendlíky	patnáct
konektor	DE-15
Připnutí
	; Zásuvka DE15 konektoru.

Video Graphics Array ( VGA ) nebo Video Graphics Array se používá k pojmenování:

Standardní analogový počítačový displej .
Rozlišení 640 × 480 pixelů .
15pinový D-subminiaturní konektor .
Grafická karta byla poprvé uvedena na trh společností IBM v roce 1988 .
Signál, který je vyzařován těmito kabely, je analogový, takže má určité nevýhody ve srovnání s digitálními signály. ^{[ 1} ]

VGA byl poslední video standard zavedený společností Gaijin Corp, kterého se držela většina výrobců kompatibilních počítačů IBM , což z něj činí minimum, které podporuje veškerý grafický hardware před načtením konkrétního zařízení. Standard VGA byl oficiálně nahrazen IBM Extended Graphics Array (XGA), ale ve skutečnosti byl nahrazen četnými mírně odlišnými klonovými rozšířeními VGA vyrobenými výrobci a které se staly souhrnně známými jako Super VGA .

Technické detaily

VGA je známá spíše jako „pole“ než jako „adaptér“, protože byla od začátku implementována jako jediný integrovaný obvod , který nahradil řadič katodových trubic Motorola 6845 a desítky diskrétních logických obvodů pokrývajících celkovou délku karty ISA . který byl používán systémy MDA , CGA a EGA . To také umožňuje jejich umístění přímo na základní desku PC s minimem problémů, vyžadujících pouze video paměť, krystalový oscilátor a externí RAMDAC . Rané modely IBM Personal System/2 řady počítačů byly vybaveny VGA na jejich základní desce .

Původní specifikace VGA jsou následující:

256 kB paměti VRAM
Obrazové režimy s 16 a 256 barevnými paletami
Globální paleta 262144 barev (6 bitů a tedy 64 hodnot pro každý z červených, zelených a modrých kanálů přes RAMDAC)
Volitelné hlavní hodiny 25,2 nebo 28,3 MHz
Maximálně 800 horizontálních pixelů
Maximálně 600 řádků
Obnovovací frekvence až 120 Hz
Vertical Blanking Interrupt (ne všechny karty to podporují)
Plochý režim: maximálně 16 barev
Režim sbalených pixelů: v režimu 256 barev (13h režim)
Podpora pro plynulé posouvání obrázků.
Některé operace s bitmapami
Vytlačovač "v sudu"
Podpora rozdělené obrazovky
0,7V od vrcholu k vrcholu
75 ohm oboustranná impedance (18,7 mA - 13 mW)

VGA podporuje všechny režimy adresovatelného bodu a alfanumerické textové režimy. Standardní grafické režimy jsou:

640×480 v 16 barvách
640×350 v 16 barvách
320×200 v 16 barvách
320×200 ve 256 barvách (13h režim)

Stejně jako standardní režimy lze i VGA nakonfigurovat tak, aby emulovalo jakýkoli ze svých předchůdců (EGA, CGA a MDA).

VGA konektor

VGA konektor, jak je běžně známý (jiné názvy zahrnují konektor RGBHV, D-sub 15, sub mini D15 a D15), třířadý 5pinový DE-15 pro celkem 15 pinů. Existují čtyři verze: původní, DDC2, starší a méně flexibilní DE-9 a Mini-VGA používaná pro notebooky. Běžný 15pinový konektor na většině grafických karet, počítačových monitorů a dalších zařízení se téměř všeobecně nazývá „HD-15“. HD je "vysoká hustota", což jej odlišuje od konektorů, které mají stejný tvarový faktor, ale pouze na 2 řadách kolíků. Tento konektor je však často mylně označován jako DB-15 nebo HDB-15. Konektory VGA a související kabeláž se téměř vždy používají výhradně k přenosu analogových komponent RGBHV (červená - zelená - modrá - horizontální synchronizace - vertikální synchronizace) spolu s digitálními hodinami DDC2 a datovými videosignály. V případě, že velikost je omezením (jako jsou notebooky), může být místo konektoru VGA v plné velikosti někdy vybaven port mini-VGA. S digitální revolucí, počínaje rokem 2009, začaly být tyto VGA konektory nahrazovány HDMI konektory , které díky svým pokročilým vlastnostem u současných grafických karet, obrazovek a monitorů.

Protože VGA používá nízkonapěťové analogové signály, degradace signálu se stává faktorem u kabelů, které jsou nekvalitní, příliš tenké nebo příliš dlouhé. Řešení tohoto omezení zahrnují stíněné kabely, kabely, které obsahují samostatný interní koaxiální kabel pro každý barevný signál, nebo samostatné koaxiální kabely s konektorem BNC pro každý barevný signál. Propojovací kabely BNC obvykle používají pět konektorů, každý pro červenou, zelenou, modrou, horizontální synchronizaci a vertikální synchronizaci, a nezahrnují ostatní signálové linky rozhraní VGA. U BNC jsou koaxiální kabely kompletně stíněné od konce ke konci a přes propojení, takže není možný přeslech , tedy vnější rušení .

Standardní textové režimy

Standardní alfanumerické textové režimy pro VGA používají 80 × 25 nebo 40 × 25 textových buněk. Každá buňka si může vybrat jednu z 16 dostupných barev pro popředí a 8 barev pro pozadí; 8 barev pozadí je povoleno bez bitu vysoké intenzity. Každá postava bude také moci blikat a všechny postavy nastavené na blikání budou blikat současně. Možnost blikání pro celou obrazovku lze změnit možností výběru barvy pozadí pro každou z buněk ze všech 16 barev. Všechny tyto možnosti jsou stejné jako u adaptéru CGA představeného IBM. Adaptéry VGA obecně podporují černobílý i barevný textový režim, ačkoli monochromatický režim se používá jen zřídka. Černá a bílá na téměř všech moderních VGA adaptérech tak činí s šedým textem na černém pozadí v barevném režimu. Monochromatické VGA monitory se prodávaly především pro textové aplikace, ale většina z nich funguje adekvátně s alespoň jedním VGA adaptérem v barevném režimu. Vadné spojení mezi moderním monitorem a grafickou kartou VGA občas způsobí, že karta detekuje monitor jako monochromatický, což způsobí, že se BIOS a počáteční zaváděcí sekvence zobrazí ve stupních šedi. Po načtení ovladačů grafické karty (například zavedením operačního systému) obvykle tuto detekci potlačí a monitor se vrátí k barvě. V režimu barevného textu je každý znak na obrazovce ve skutečnosti reprezentován dvěma bajty. Dolní je skutečný znak pro aktuální znakovou sadu a horní nebo bajtový atribut je bitové pole používané k výběru různých atributů videa, jako je barva, blikání, znaková sada atd. Toto schéma párových bajtů je jednou z funkcí, které VGA nakonec zdědilo z CGA.

Barevná paleta VGA

VGA paleta 256 barev.

Barevný systém VGA je kompatibilní s adaptéry EGA a CGA a přidává další úroveň konfigurace. CGA dokázalo zobrazit až 16 barev a EGA to rozšířilo tím, že umožnilo vybrat každou z 16 barev z palety barev 64 (těchto 64 barev se skládá ze dvou bitů pro červenou, zelenou a modrou: dva bity × tři slova = šest bitů = 64 různých hodnot). VGA dále rozšiřuje možnosti tohoto systému zvýšením palety EGA z 64 vstupů na 256 vstupů. Byly přidány dva bloky více než 64 barev s postupně tmavšími tóny spolu s 8 „prázdnými“ položkami, které byly nastaveny na černou. Kromě rozšířené palety bylo možné každému z 256 vstupů přiřadit libovolnou hodnotu barvy přes VGA DAC. EGA BIOS povoloval pouze 2 bity na kanál k reprezentaci každého vstupu, zatímco VGA umožňoval 6 bitů k reprezentaci intenzity každého ze tří primárních (červené, modré a zelené). To poskytlo celkem 63 různých úrovní intenzity červené, zelené a modré, což vedlo k 262 144 možným barvám, z nichž 256 mohlo být přiřazeno k paletě (a naopak z 256 bylo možné zobrazit libovolných 16 z nich). v režimech). CGA video). Tato metoda umožnila použití nových barev v grafických režimech EGA i CGA, což připomnělo, jak jsou různé systémy palet nastaveny dohromady. Chcete-li například v textovém režimu nastavit barvu textu na velmi tmavě červenou, bude nutné ji nastavit na jednu z barev CGA (například výchozí barva #7: světle šedá.) Tato barva pak bude mapovat paletu EGA na jednu - v případě barvy CGA 7 se mapuje na vstup EGA 42. VGA DAC by měl být nakonfigurován tak, aby změnil barvu 42 na tmavě červenou a poté se okamžitě vše, co se objeví na obrazovce jako světle šedá (CGA barva 7), změní na tmavě červenou. Tato funkce se často používá ve hrách pro DOS s 256 barvami. Zatímco kompatibilní režimy CGA a EGA umožňovaly zobrazení 16 barev najednou, jiné režimy VGA, jako je široce používaný režim 13h, umožňovaly zobrazení všech 256 položek palety na obrazovce současně atd. režimy libovolný Bylo možné zobrazit 256 barev z 262 144 dostupných barev.

Podrobnosti adresy

Videopaměť VGA je mapována do paměti PC pomocí okna v rozsahu mezi segmenty 0xA000 a 0xC000 v adresním prostoru reálného režimu. Typicky jsou tyto segmenty:

0xA000 pro grafické režimy EGA / VGA (64 kB)
0xB000 pro monochromatický režim v textovém režimu (32 kB)
0xB800 pro barvy v textovém režimu a podporované grafické režimy CGA (32 kB)

Vzhledem k použití různých přiřazení adres pro různé režimy je možné mít na stejném počítači nainstalovaný jak monochromatický grafický adaptér, tak barevný adaptér, například VGA, EGA nebo CGA. Na počátku 80. let 20. století to bylo používáno k zobrazení tabulek Lotus 1-2-3 ve vysokém rozlišení textu na obrazovce MDA a související grafiky v CGA při nízkém rozlišení na jedné obrazovce současně. Mnoho programátorů také používá takovou službu s monochromatickou kartou, která zobrazuje informace o ladění při spuštění programu na druhé kartě v grafickém režimu. Různé debuggery, jako je Borland Turbo Debugger, D86 (od J. Alana Cox) a CodeView od Microsoftu, by mohly fungovat v nastavení se dvěma monitory. K ladění Windows lze použít Turbo Debugger nebo CodeView. Existují také ovladače zařízení pro DOS, jako je ox.sys, které implementovaly sériové rozhraní pro simulaci na obrazovce MDA, například umožňující uživateli přijímat chybové zprávy ladění z verzí Windows bez použití skutečného sériového terminálu. Je také možné použít příkaz "MONO MODE" v příkazovém řádku systému DOS k přesměrování výstupu na monochromatickou obrazovku. Pokud nebyl přítomen monochromatický zobrazovací adaptér, mohl být adresní prostor paměti 0xB000 - 0xB7FF použit dodatečně pro jiné programy (například přidáním řádku "DEVICE = EMM386.EXE I = B000-B7FF" v konfiguračním souboru .sys), toto paměť by byla k dispozici pro programy, které lze načíst do velké paměti.

Programovací triky

Nedokumentovaná, ale oblíbená technika nazvaná Mode X (vytvořená Michaelem Abrashem ) byla použita k tomu, aby byly možné programovací techniky a grafická rozlišení, která jinak nebyla možná ve standardu Mode 13h. To bylo provedeno rozdělením 256 KiB paměti VGA do čtyř „rovin“, které by zpřístupnily každou z 256 KiB grafické paměti v režimech 256 barev. U některých grafických operací došlo k dalšímu kompromisu ve složitosti a ztrátě výkonu, ale to bylo zmírněno tím, že jiné operace byly v určitých situacích rychlejší:

Jednobarevné vyplňování polygonu by mohlo být urychleno díky možnosti hardwarově nastavit čtyři pixely jedním zápisem.
Grafický adaptér by mohl pomoci při kopírování oblastí video RAM, což je někdy rychlejší než s pomalým rozhraním CPU-VGA.
Jsou možné různé režimy vyššího rozlišení: v 16 barvách, 704 × 528, 736 × 552, 768 × 576 a až 800 × 600. Software jako Xlib (grafická knihovna VGA pro C na počátku 90. let) a ColorRIX (256barevný grafický procesor) také podporovaly 256barevné barevné režimy využívající mnoho kombinací 256, 320 a 256 sloupců. 360 pixelů a řádky 200, 240, 256, 400 a 480 řádků (horní limit 640 × 400, který využívá téměř všechny bajty VGA 256 kB video RAM). Nejznámější a nejpoužívanější je však 320 × 240, protože se jedná o typický formát obrazu 4:3 s rozlišením čtvercových pixelů.
Použití více stránek videa v hardwaru umožňuje programátorovi provádět dvojité ukládání do vyrovnávací paměti , které je dostupné ve všech 16 barevných režimech VGA, nebylo možné použít 13h režim.

Někdy musela být obnovovací frekvence monitoru snížena, aby se přizpůsobila těmto režimům, což zvyšuje únavu očí. Jsou také nekompatibilní s některými staršími monitory, které způsobují problémy se zobrazením, jako jsou výpadky obrazu, blikání, vertikální a horizontální rolování a nesynchronizace v závislosti na tom, o kterou modalitu se pokoušíte. Z tohoto důvodu byla většina nastavení VGA používaných v komerčních produktech omezena na bezpečné kombinace, jako je 320 × 240 (čtvercové pixely, tři stránky videa), 320 × 400 (dvojnásobné rozlišení, dvě stránky videa) a 360 × 480 (max. Standardní rozlišení VGA podporované monitory, jedna stránka videa).

Viz také

Rozhraní

Formáty

Ostatní

PC99
Video
VGA konektor (v angličtině)

Reference

^ „Rozdíly mezi VGA a DVI - Internet Para Latinos“ . Internet pro Latinoameričany . 9. července 2018 . Staženo 11. července 2018 .

Externí odkazy

[1] „Rozdíly mezi VGA a DVI - Internet Para Latinos“ . Internet pro Latinoameričany . 9. července 2018 . Staženo 11. července 2018 .

[ 1