МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ (МИИТ)
Институт управления и информационных технологий
КАФЕДРА
«Вычислительные системы и сети»
О Т Ч Е Т
По лабораторной работе №2
«ВИДЕОСИСТЕМЫ VGA И SVGA»
По дисциплине
«Интерфейсы периферийных устройств»
Выполнила:
студент гр. УВМ-411
Меркулов С.Р
Проверила:
Богодистова Е.С.
МОСКВА – 2014
ЦИКЛ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ
“Эксперименты с видеоподсистемой с помощью программы-тренажера “PERUN\VGA_SVGA”
Цель цикла лабораторных работ – изучение и практическое освоение принципов работы видеоподсистемы на физическом уровне, включая структуры и модели видеопамяти, кодирование информации в видеопамяти, построение тракта генерирования видеосигнала и управление форматом экрана через регистры контроллера экрана видеоадаптера.
Структурная схема видеоадаптеров EGA, VGA, SVGA
Структура видеоадаптера vga
Видеопамять представляет собой динамическое ОЗУ емкостью 256 Кбайт, разбитое на четыре матрицы (слоя, или плоскости) по 64 Кбайт.
В зависимости от режима работы адаптера: текстового или графического, монохромного или цветного, – происходит реконфигурация памяти и смена начального адреса буфера данных изображения в системном адресном пространстве (A0000 для графических режимов VGA и EGA, В0000 для режима MDA, В8000 для остальных).
Синхрогенератор содержит тактовые генераторы, вырабатывающие последовательности прямоуголь-ных импульсов с частотой точек FТ, равной 25,175 и 28,322 МГц, для реализации текстовых и графических режимов.
Контроллер синхронизации генерирует основные сигналы, синхронизирующие работу всех блоков VGA и, в частности, видеопамяти. Вырабатывая сигналы, необходимые для регенерации видеопамяти, контроллер обеспечивает периодический доступ ЦП к матрицам видеопамяти в течение времени обратного хода луча по строке.
Контроллер ЭЛТ формирует адресные сигналы, определяющие выбор конкретных ячеек матриц видеопамяти в режимах модификации памяти (по инициативе центрального процессора – ЦП) и регенерации отображения. Он же вырабатывает кадровый и строчный синхросигналы HSYNC и VSYNC, сигналы курсора и подчеркивания.
Из предыдущего изложения ясно, что частота сигналов HSYNC и VSYNC определяется при заданном режиме выбранной частотой точек.
Контроллер ЭЛТ может быть запрограммирован на формирование сигнала запроса прерывания между кадрами (IRQ2). В этом случае время доступа ЦП к видеопамяти ограничивается длительностью кадрового импульса гашения.
Контроллер графики участвует в построении образов в видеопамяти и ускоряет этот процесс; запись данных в видеопамять осуществляется через этот контроллер.
Контроллер также считывает из матриц 8‑ми разрядные коды, преобразует их в зависимости от состояния своих внутренних регистров (маскирования, сравнения цветов и т.д.) и передает в контроллер атрибутов.
Аппаратура графического контроллера позволяет выполнять простейшие логические операции.
(И, ИЛИ, ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, циклический сдвиг).
Контроллер атрибутов преобразует информацию о цвете из формата, в котором она хранится в видеопамяти, в формат, необходимый для монитора.
Цвет пикселов изображения на экране в графических и текстовых режимах формируется в зависимости от содержимого таблицы цветовых палитр (Color Look-up Table) и таблицы цветов в видео-ЦАП.
Три цифроаналоговых преобразователя в составе видео-ЦАП формируют аналоговые RGB сигналы для монитора.
Видеоадаптеры SVGA отличались от VGA большей разрешающей способностью и количеством воспроизводимых цветов, а также новыми дополнительными возможностями, среди которых:
-
режимы с разрешением 800´600, 1024´768, 1280´1024 (у VGA 640´480);
-
глубина цвета от 4 до 24 (у VGA от 4 до 18), в частности за счет применения новых видео-ЦАП (8 разрядов на цвет против 6 у VGA);
-
32- или 64-разрядная шина данных (у VGA не более 16);
-
реализация адаптера на двух-трех СБИС (у VGA обычно 5-6 БИС).
Структурная схема видеоадаптера SVGA на базе однокристального видеоконтроллера S3 Trio. Содержит ускоритель операций двухмерной графики
Технические характеристики адаптера:
-
режимы 1280´1024/256 цветов/частота кадров 75 Гц; 1024´768/65536 цветов/75 Гц; 800´600/16,7 миллиона цветов/75 Гц,
-
64‑разрядный интерфейс с памятью,
-
поддержка для кадрового буфера 1 или 2 Мбайт динамической памяти типа EDO (Extended Data Output - с защелкиванием выходных данных) или FPM (Fast Page Mode - память со страничным считыванием),
-
8‑битовый двунаправленный разъем дополнительного устройства,
-
полная аппаратная поддержка стандарта VESA (имеется в виду расширение спецификации VESA 1.0);
-
интерфейс с монитором DDC (Data Display Channel), который обеспечивает двухсторонний обмен информацией с монитором (включает линию синхронизации, не показанную на рисунке, и линию данных Data).
Стандартные разрешения и форматные соотношения режимов современных графических дисплеев
Задания по работе с видеопамятью
В г р а ф и ч е с к и х р е ж и м а х VGA изобразить букву.
Высота букв - 12 пикселов, ширина - 8 пикселов, толщина линий – 2 пикселя.
Необходимо выполнить задание для одного режима из каждой группы:
- режимы 4 и 5;
- режим 6;
- режимы 11h;
- режим 12h;
- режим 13h;
В г p а ф и ч е с к и х p е ж и м а х SVGА
-выполнить задание для всех различных цветных режимов с различными расширениями, используя каждый один раз.
Графические режимы VGA
Требуется изобразить свои инициалы. Высота букв - 12 пикселов, ширина - 8 пикселов, толщина линий – 2 пикселя.
Ниже приводятся образы букв (они будут одинаковыми для всех режимов VGA и SVGA):
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
9 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
11 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
12 |
|
|
|
|
|
|
|
|