4. 3. Архитектура видеоадаптеров ega и vga

В этой главе мы расскажем об архитектуре видеоадаптеров EGA и VGA. Видеоадаптеры EGA и VGA можно условно разделить на шесть логических блоков:

w Видеопамять

В видеопамяти размещаются данные, отображаемые адаптером на экране монитора. Для видеоадаптеров EGA и VGA видеопамять, как правило, имеет объем 256 Кбайт. Видеоадаптеры SVGA оснащаются значительно большим объемом видеопамяти. В них может быть установлено больше 4 Мбайт памяти. Видеопамять находится в адресном пространстве процессора. Программы могут непосредственно производить с ней обмен данными.

w Графический контроллер

Используется при обмене данными между центральным процессором компьютера и видеопамятью. Аппаратура графического контроллера позволяет выполнять над данными, поступающими в видеопамять, простейшие логические операции (И, ИЛИ, ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, циклический сдвиг).

w Последовательный преобразователь

Выбирает из видеопамяти один или несколько байт, преобразует их в последовательный поток битов и передает контроллеру атрибутов.

w Контроллер ЭЛТ

Генерирует временные синхросигналы, управляющие ЭЛТ.

w Контроллер атрибутов

Преобразует информацию о цвете из формата, в котором она хранится в видеопамяти, в формат, необходимый для ЭЛТ. Преобразование цветов осуществляется в соответствии с таблицей цветовой палитры (Color Look-up Table). Модифицируя таблицу цветовой палитры, можно выбрать 16 цветов, поддерживаемых видеоадаптером EGA из 64 цветов, которые может отображать цветной улучшенный монитор.

w Синхронизатор

Определяет все временные параметры видеоадаптера. Синхронизатор также управляет доступом процессора к цветовым слоям видеопамяти

На рисунке 3.1 представлена блок схема видеоадаптеров EGA и VGA, в которой отображены связи между их основными логическими блоками.

PICTURE._FIG_19.PCX;6";4.308";PCX

Рисунок 3.1 Блок схема видеоадаптеров EGA/VGA

Все сказанное нами остается верно и для видеоадаптеров SVGA. Однако устройство видеоадаптеров SVGA значительно сложнее. Большинство видеоадаптеров SVGA содержат специальный графический сопроцессор, который может выполнять различные функции, например, он может использоваться для рисования различных геометрических фигур, масштабирования участков изображения и т. д.

Монитор

В большинстве мониторов устройство отображения представляет собой электронно-лучевую трубку, газоразрядную или жидкокристаллическую панель. Для стационарных компьютеров обычно используются мониторы с ЭЛТ. Газоразрядные и жидкокристаллические панели применяют в переносных и блокнотных компьютерах.

ЭЛТ состоит из электронной пушки (или из трех пушек для цветного монитора), отклоняющей системы и экрана, покрытого слоем люминофора. Все эти устройства помещены в вакуумный баллон. Электронная пушка служит источником электронов, направляемых при помощи отклоняющей системы в нужную часть экрана, где электроны взаимодействуют с покрытием экрана. В результате взаимодействия испускается видимый свет.

Изображение формируется за счет пробега луча электронов слева направо по горизонтальным линиям экрана (строкам развертки). Чтобы глаз не замечал смены кадров, пробег луча по всему экрану происходит с частотой, большей чем 25 Гц.

Луч электронов начинает пробегать по экрану с верхнего левого угла до правого верхнего угла. Когда луч доходит до правой стороны, он гасится и перемещается на следующую горизонтальную линию, находящуюся под предыдущей линией. После того как луч пробежит по всему экрану, он гасится и перемещается в верхний левый угол. Затем процесс повторяется снова. След от луча на экране образует растр (рис. 3.2).

PICTURE._FIG_20.PCX;6";4.308";PCX

Рисунок 3.2 Экран электронно-лучевой трубки

Изменяя силу тока в луче электронов при формировании им растра, можно менять интенсивность свечения отдельных элементов экрана - пикселов. Данные в видеопамяти как раз и определяют, как модулируется луч электронов во время сканирования экрана.

Для решения задач управления лучом электронов служит большинство регистров контроллера электронно-лучевой трубки (контроллера ЭЛТ).