Ulepszona karta graficzna
Enhanced Graphics Adapter ( EGA ) to standardowa karta graficzna stworzona przez IBM w 1984 roku dla IBM PC .
fabuła
Standard EGA zastąpił CGA i został z kolei zastąpiony przez VGA na początku lat 90 . W Niemczech pierwsza karta graficzna EGA pojawiła się na rynku w 1985 roku pod nazwą HR Graphics Adapter . W rezultacie jednak coraz więcej innych firm, na przykład Paradise czy Genoa, oferowało karty graficzne kompatybilne z EGA .
Już w 1987 roku większość kart EGA oferowała znacznie większą wydajność niż standard IBM EGA. Oryginalna karta IBM EGA miała 64 kilobajty pamięci graficznej , ale dostępne były również karty rozszerzeń pamięci; późniejsze wersje i wersje innych producentów przyniosły ze sobą do 256 kilobajtów pamięci graficznej. Umożliwiło to osiągnięcie rozdzielczości do 800 × 600 pikseli jeszcze przed wprowadzeniem standardu VGA. Jednak dla użytkownika z tej dodatkowej usługi można było korzystać tylko w ograniczonym zakresie, ponieważ w kartach innych producentów często brakowało niezbędnych sterowników do używanego oprogramowania. Jeśli, na przykład, ktoś chciał używać AutoCAD na komputerze z kartą Genoa, a AutoCAD nie przyniósł odpowiedniego sterownika dla tej karty Genoa, to nie można było użyć żadnych dodatkowych funkcji poza standardową wydajnością EGA.
Karty EGA miały 16 kilobajtów dodatkowej pamięci ROM . Zawiera własny BIOS, którego programy mogą używać do kontrolowania nowych funkcji graficznych, ponieważ system BIOS obsługuje tylko MDA i CGA. Podobnie jak w przypadku kontrolerów hosta SCSI lub niektórych kart sieciowych, kod BIOS jest wykonywany podczas uruchamiania systemu. BIOS zwykle wtapia się w przestrzeń adresową pamięci z procedurami zaczynającymi się od adresu segmentu szesnastkowego C000 , przesyła przerwanie programowe 10 hex , które zawiera procedury wyjścia wideo, do swoich własnych procedur i rozszerza je o funkcje specyficzne dla EGA. Ta koncepcja została zachowana w prawie wszystkich późniejszych rozwiązaniach graficznych dla komputerów PC; BIOS graficzny nadal można znaleźć w dzisiejszych komputerach PC, ale nowoczesne systemy operacyjne używają go prawie tylko podczas procesu uruchamiania, oddzielonego od głównego BIOS-u pod adresem segmentu C000 hex , nawet jeśli sprzęt graficzny często nie jest już implementowany jako oddzielna karta wtykowa.
Motorola 6845 znana z kart MDA i CGA nie jest już używana z kartą EGA, ponieważ ma pewne przestarzałe ograniczenia, takie jak licznik linii ograniczony do 7 bitów, co oznaczało, że układ pamięci w trybach graficznych było skomplikowane przez karty CGA i Hercules . Interfejs programowania VDC, zaprojektowanego jako kontroler lampy katodowej (CRTC) na karcie EGA, jest bardzo podobny do tego z 6845, dzięki czemu programy, które wykonały przełączanie stron ekranu lub pozycjonowanie kursora z bezpośrednim dostępem do portu, również działały bez problemów na karcie EGA. Nie dotyczy to jednak rejestrów czasowych, które są wyposażone w sterowaną programowo ochronę przed zapisem w celu ochrony przed nieprawidłowym programowaniem. Programy, które próbują zmienić tryb wideo karty CGA omijając BIOS, nie działają poprawnie z kartami EGA.
Po standardzie EGA w kwietniu 1987 r. Pojawił się standard VGA wprowadzony przez IBM z Personal System / 2 (PS / 2) . Początkowo jednak miało to tylko taki skutek, że karty EGA, które do tej pory zajmowały wyższą klasę cenową, powoli stawały się dostępne dla komputerów klasy średniej, a od około 1989 roku do niższej klasy cenowej. Dopiero wraz z pojawieniem się systemu Windows 3.0 w 1991 roku EGA stopniowo znikała.
Oryginalny plan wyposażenia
Plan montażu oryginalnej karty EGA od IBM był następujący:
 | |
|
|
więcej szczegółów
Zgodnie ze standardem EGA dostarczonym przez IBM, do 16 kolorów z palety 64 kolorów i czterobitowej głębi kolorów jest realizowanych przy rozdzielczości obrazu 640 × 350 pikseli . Karty EGA zawierają również 16-kolorowe wersje o rozdzielczościach CGA 640 × 200 i 320 × 200, które były wyświetlane przez kartę CGA tylko w 2 lub 4 kolorach ze względu na ograniczoną wielkość pamięci. W połączeniu z monitorem IBM EGA 5154 w trybach z 200 liniami wyświetlanych jest tylko 16 kolorów, ponieważ monitor pracuje w trybie zgodności CGA z sygnałem 200 linii. Z myślą o rynku użytkowników domowych IBM zaimplementował już te rozdzielczości we wbudowanym systemie graficznym IBM PCjr , ale układ pamięci w pamięci graficznej na karcie CGA bardzo różni się od układu graficznego PCjr, więc te tryby nie są kompatybilne z oprogramowaniem .
Pamięć wideo EGA jest budowana wewnętrznie na 4 poziomach obrazu, z których każdy może być łatwo adresowany indywidualnie poprzez dostęp do rejestru. Domyślnie kolor jest wybierany z jednego bitu na każdym z 4 poziomów w trybach graficznych. W niektórych programach rysunkowych oferowany jest jednak podział na maksymalnie 4 niezależne poziomy monochromatyczne, których kolejność nakładania można dowolnie wybierać, sprytnie wybierając mapowanie 16 możliwych wartości kolorów na kolory monitora.
Ze względu na strukturę pamięci obrazu na 4 poziomach, w pamięci graficznej wykorzystywany jest jeden bit na poziom i piksel. Z podstawową konfiguracją 64 kilobajtów, czyli 16 kilobajtów na poziom, czyli 128 kilobitów. To za mało dla trybu graficznego 640 × 350, który wymaga 224 kilopikseli. Dlatego istnieje opcja logicznego połączenia dwóch poziomów, dzięki czemu zamiast 4 poziomów o 128 kilobitach dostępne są tylko 2 poziomy o 256 kilobitach. Prowadzi to do trybu graficznego 640 × 350 z tylko 4 kolorami, które jednak można dowolnie wybierać spośród 64 różnych kolorów EGA.
W trybie tekstowym karty EGA obsługują 40 lub 80 kolumn tekstu i 25 (8 × 14 pikseli na znak) lub 43 (8 × 8 pikseli na znak) wierszy tekstu. W przeciwieństwie do MDA, HGC i CGA, które mają tylko zestawy znaków zakodowanych na stałe, standard EGA umożliwia po raz pierwszy zestawy znaków zdefiniowane przez użytkownika. Każdy z nich może zawierać 256 znaków, każdy o wysokości od 1 do 32 pikseli i szerokości 8 pikseli. W przypadku zestawów znaków zdefiniowanych przez użytkownika możliwe są tryby tekstowe z maksymalnie 70 wierszami, ale są one trudne do odczytania, ponieważ znaki mają tylko 5 pikseli wysokości.
Bit 3 w bajcie atrybutu kontroluje - oprócz koloru pierwszego planu - wybór skojarzonego znaku z dwóch zestawów znaków. Jednak domyślnie oba zestawy znaków zawierają identyczne znaki. Jest to używane między innymi przez konsolę tekstową Linuksa, gdy ładowane są czcionki ekranowe zawierające więcej niż 256 znaków (paleta kolorów jest automatycznie dostosowywana tak, aby kolory pierwszego planu od 8 do 15 były identyczne z kolorami od 0 do 7. Oznacza to, że jest tylko osiem dostępne różne kolory pierwszego planu).
Do korzystania z kolorów EGA potrzebny był specjalny monitor EGA . Monitory te odbierały sygnały cyfrowe, dlatego zgodnie z zastosowaną logiką nazwano je „ monitorami TTL ” (9-pinowe złącze D-Sub ). Różnice między monitorami CGA i EGA:
- Monitor CGA: częstotliwość liniowa 15,75 kHz, monitor EGA: dodatkowe 21,85 kHz
- Monitor CGA: 200 linii widocznych, monitor EGA: dodatkowe 350 linii widocznych
- Monitor CGA: 4 sygnały cyfrowe do sterowania 16 kolorami, monitor EGA: 6 sygnałów cyfrowych do sterowania 64 kolorami
- Podobieństwa: złącze 9-stykowe (ale z innym przypisaniem), częstotliwość odświeżania 60 Hz.
- Monitory EGA były w stanie wyświetlać tryby CGA i EGA karty EGA.
Możliwe jest użycie karty EGA z monitorem CGA lub nawet monitora monochromatycznego zamiast monitora EGA, który był wciąż dość drogi, gdy wprowadzono kartę EGA. W takim przypadku funkcjonalność karty graficznej jest ograniczona przez monitor. W przypadku monitora CGA wyeliminowane są wszystkie tryby wykorzystujące 350 linii przy częstotliwości linii 21,85 kHz. Dotyczy to oczywiście trybu graficznego 640 × 350, ale karta EGA wyświetla również domyślnie tryby tekstowe z 640 × 350 pikseli (i komórką znakową 8x14 pikseli), gdy podłączony jest monitor EGA. Z drugiej strony w przypadku monitora CGA dostępna jest tylko gorsza jakość komórki 8x8 o rozdzielczości 640 × 200 pikseli, a tryb 43-liniowy nie jest już dostępny. Ponadto wybór kolorów został zredukowany z 64 do 16 kolorów; Jednoczesne wyświetlanie 16 kolorów w trybach z rozdzielczością 320 × 200 lub 640 × 200 pikseli nie jest zakłócane przez monitor CGA.
W przypadku monitora MDA karta EGA zapewnia tryb tekstowy z polem znaków 9x14 i 720 × 350 pikseli lub tryb graficzny z 640 × 350 pikseli. Wybór kolorów jest ograniczony przez monitor do 3 intensywności (w tym czerni). Tryb graficzny sprawia, że średnia intensywność jest dostępna jako czwarty kolor, migający.
System IBM może być wyposażony jednocześnie w karty CGA i MDA, co jest faktycznie używane ze względu na ograniczoną jakość tekstu karty CGA (zwłaszcza jeśli była obsługiwana z monitorem kompozytowym) oraz brak możliwości graficznych karty MDA był. Oprócz tego, że jest jedyną kartą graficzną, karta EGA może być również łączona z kartą CGA lub MDA, ale ze względu na kompatybilność oprogramowania karta EGA, w której zastępuje kartę MDA, jest skonfigurowana tylko z monitorem monochromatycznym oferował konfigurację, w której zastępuje kartę CGA, tylko z kolorowym monitorem (CGA lub EGA). Nie ma możliwości łączenia dwóch kart EGA.
Karta EGA kontroluje dostęp do pamięci ekranu. W tym celu program lub sprzęt karty graficznej może uzyskać dostęp do pamięci ekranu podczas cyklu zegara. Podczas fazy wyświetlania obrazu sprzęt karty graficznej zajmuje 2 z 5 cykli zegara przy niskim i 4 z 5 cykli zegara przy wysokiej rozdzielczości obrazu. Pozostałe cykle zegara są dostępne dla programu. Eliminuje to problem tak zwanego śniegu CGA, w którym obraz na monitorze jest na krótko zakłócany w odpowiednim punkcie przy jednoczesnym dostępie. Aby zapisać dane obrazu jako wzór bitowy, pamięć ekranu jest podzielona na cztery obszary o jednakowej wielkości, tak zwane płaszczyzny .
Karta EGA obsługuje sprzętowe przewijanie z dokładnością do pikseli (zwane także panoramowaniem ). W tym celu adres początkowy w pamięci ekranu i piksel początkowy są ustawiane za pośrednictwem rejestru karty EGA dla wyświetlanego obrazu. To sprawia, że wyświetlanie ruchomego tła z. B. przyspieszone w grach komputerowych lub graficznych interfejsach użytkownika .
Karta EGA wykorzystuje 9-pinowe złącze Sub-D jako interfejs PC , ale w komputerze używane jest gniazdo DB, aby uniknąć pomyłki z interfejsem RS-232 . Piny są przypisane w następujący sposób:
| Kołek | funkcjonować |
|---|---|
| 1 | Wymiary |
| 2 | Czerwony LSB |
| 3 | Czerwony MSB |
| 4 | Zielony MSB |
| 5 | Niebieski MSB |
| 6th | Zielony LSB |
| 7th | Niebieskie LSB |
| 8th | Synchronizuj + |
| 9 | Synchronizuj - |
Indywidualne dowody
- ↑ Hans-Peter Messmer: Sprzęt PC - struktura, funkcjonalność, programowanie. Wydanie 5. Bonn, 1998.
- ↑ IBM Enhanced Graphics Adapter. (PDF; 9,1 MB) s. 3 , dostęp 24 sierpnia 2020 r. (Angielski).
- ↑ IBM Enhanced Graphics Adapter. (PDF; 9,1 MB) s. 20 , dostęp 24 sierpnia 2020 r. (Angielski).
- ^ Ingo Eickmann: Panning. (PDF; 5,3 MB) Pobrano 6 października 2020 r .
literatura
- Manfred Michael: Enhanced Graphics Adapter, instalacja i programowanie IBM-HR i kompatybilnych kart graficznych . Wydanie drugie, Markt & Technik Verlag AG, Haar koło Monachium 1987, ISBN 3-89090-462-9
- Scott Mueller: Upgrading and Repairing PCs, Second Edition , Que Books, Indianapolis 1992, ISBN 0-88022-856-3
