Рефераты. Архитектурные особенности и технические характеристики видеоадаптеров

байтов из слоев. Коды символов имеют четные адреса, а их атрибуты --

нечетные. При установке текстовых режимов работы видеоадаптеров EGA и VGA

BIOS загружает таблицы знакогенератора из ПЗУ во второй цветовой слой

видеопамяти. Впоследствие таблицы используются при отображении символов на

экране. Благодаря этому можно легко заменить стандартную таблицу

знакогенератора своей

собственной. Это широко применяется при русификации компьютеров. EGA и VGA

обеспечивают возможность одновременной загрузки соответственно четырех и

восьми таблиц знакогенераторов в память. Каждая таблица содержит описание

256 символов. Одновременно активными могут быть одна или две таблицы

знакогенератора. Это дает возможность одновременно отображать на экране до

512 символов. При этом один бит из байта атрибутов указывает, какая из

активных

таблиц знакогенератора используется при отображении данного символа. Номера

активных таблиц знакогенератора определяются регистром выбора

знакогенератора. EGA поддерживает два размера для матриц символов: 8х8 и

8х14 пикселов. Один из этих наборов символов автомаически загружается BIOS

в видеопамять при выборе текстового режима. Так как VGA имеет большую

разрешающую способность, то его матрица символа имеет размеры 9х16. На

каждый символ отводится 32 байта. Первая таблица имеет в видеопамяти

адреса: 0000h--1FFFh, вторая: 2000h--3FFFh, ... , восьмая: E000h--FFFFh.

Каждый символ, отображаемый на экране в текстовом режиме, определяется не

только своим ASCII кодом, но и байтом атрибутов. Атрибуты задают цвет

символа,

цвет фона, а также некоторые другие параметры. Биты D0--D2 байта атрибутов

задают цвет символа, D4--D6 цвет фона. Если активной является одна таблица

знакогенератора, то D3 используется для управления интенсивностью цвета

символа, что позволяет увеличить количество воспроизводимых цветов до 16.

Если одновременно определены две таблицы знакогенератора, то D3 задает

таблицу знакогенератора, которая будет использована для отображения данного

символа.

Бит D7 выполняет две различные функции в зависимости от состояния регистра

режима контроллера атрибутов. Данный бит либо управляет интенсивностью

цвета фона, увеличивая количество отображаемых цветов до 16, либо

разрешением гашения символа, в результате чего символ на экране будет

мигать.По умолчанию данный бит управляет разрешением гашения символа.

Видеопамять в графических режимах: Распределение видеопамяти в графических

режимах работы адаптеров отличается от распредления видеопамяти в текстовых

режимах. Ниже рассмотрена структура распределения видеопамяти отдельно для

каждого графического режима.

Режимы 4 и 5. Это режимы низкого разрешения (320х200), используются 4

цвета. Поддерживаются видеоадаптерами CGA, EGA и VGA. У EGA и VGA

видеоданные расположены в нулевом цветовом слое, остальные слои не

используются. Для совместимости с CGA отображение видеопамяти на экране не

является непрерывным: первая половина видеопамяти (начальный адрес

В800:0000) содержит данные относительно всех нечетных линий экрана, а

вторая (начальный адрес В800:2000) – относительно всех четных линий.

Каждому пикселу соответствует два бита видеопамяти. За верхний левый пиксел

экрана отвечают биты D7 и D6 нулевого байта видеопамяти. В режимах 4 и 5

имеются два набора цветов: стандартный и альтернативный: 00 -черный; 01 -

светло-синий (зеленый); 10 - малиновый (красный); 11 - ярко-белый

(коричневый).

Режим 6. Режим 6 является режимом наибольшего разрешения для CGA

(640х200). Видеоадаптеры EGA и VGA используют для хранения информации

только нулевой слой. Как и в режимах 4 и 5 первая половина видеопамяти

отвечает за нечетные линии экрана, а вторая половина -- за четные. В данном

режиме на один пиксел отводится один бит видеопамяти. Если значение бита

равно 0, то пиксел имеет черный цвет, а если единице -- то белый.

Режимы 0Dh и 0Еh. Разрешающая способность в режиме 0Dh составляет

320х200, а в режиме 0Eh 640х200 пикселов. Данный режим поддерживается

только видеоадаптерами EGA и VGA Для хранения видеоданных используются

все четыре цветовых слоя. Адресу видеопамяти

соответствуют четыре байта, которые вместе определяют восемь пикселов.

Каждому пикселу соответствуют четыре бита -- по одному из каждого цветового

слоя. Четыре бита на пиксел, используемые в данных режимах, позволяют

отображать 16 различных цветов. Запись в каждый из этих цветовых слоев

можно разрешить или запретить при помощи разрешения записи цветового слоя.

Управление доступом к цветовым плоскостям осуществляется при помощи

регистров: Адресный регистр графического контроллера, порт вывода для этого

регистра 3CEh; биты 0--3

содержат адрес регистра, остальные не используются. Регистр цвета: для

доступа к этому регистру значение адресного регистра должно быть 00h, адрес

порта вывода для этого регистра 3CFh; биты 0--3 определяют значение для

соответствующей плоскости, остальные не используются. Регистр разрешения

цвета: для доступа к этому регистру значение адресного регистра должно быть

01h, адрес порта вывода для этого регистра 3CFh; биты 0--3 означают

разрешение соответствующего слоя, а остальные не используются. Регистр

выбора плоскости для чтения: для доступа к этому регистру значение

адресного регистра должно быть 04h, адрес порта вывода для этого регистра

3CFh; биты 0--2 содержат номер плоскости для чтения, а остальные не

используются.

Графический контроллер осуществляет обмен данными между видеопамятью и

процессором. Он может выполнять над данными, поступающими в видеопамять,

простейшие логические операции: И, ИЛИ, ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, циклический сдвиг.

Таким образом, видеоадаптер может выполнять часть работы по обработке

видеоданных. Хотя процессор может читать данные только из одного цветового

слоя, запись данных в регистры-защелки происходит из всех цветовых слоев.

Эту

особенность можно использовать для быстрого копирования областей экрана. Во

время цикла чтения данных из видеопамяти , графический контроллер может

выполнять операцию сравнения цветов. В отличие от обычной операции чтения.

когда читается только один цветовой слой, при операции сравнения цветов

графический контроллер имеет доступ ко всем четырем слоям одновременно. В

случае совпадения вырабатывается определенный сигнал.

Последовательный преобразователь. Это устройство запоминает данные,

читаемые из видеопамяти в течении цикла регенерации, преобразует их в

последовательный поток бит, а затем передает их контроллеру атрибутов.

Контроллер атрибутов. Контроллер атрибутов в графических режимах

управляет цветами. Значениям цветовых атрибутов ставится в соответствие

определенный цвет при помощи таблицы

цветовой палитры. Эта таблица ставит в соответствие четырем битам из

видеопамяти шесть битов цветовой информации. Для ЕGA эта информация

поступает непосредственно на дисплей, а для VGA -- преобразуется в

соответствии с таблицей цветов тремя ЦАП в RGB-сигнал и передается на

дисплей. Контроллер ЭЛТ выполняет следующие функции: вырабатывает сигналы

управления

работой ЭЛТ, определяет формат экрана и символлов текста, определяет форму

курсора, управляет световым пером, управляет скроллингом содержимого

экрана. Синхронизатор управляет всеми временными парамет-рами

видеоадаптера.

Особенности использования для разных задач пользователя

Двухпортовую видеопамять.

Двухпортовую видеопамять - графический процессор осуществляет чтение

из видеопамяти или запись в нее через один порт, а RAMDAC осуществляет

чтение данных из видеопамяти, используя второй независимый порт. В

результате графическому процессору больше не надо ожидать, пока RAMDAC

завершит свои операции с видеопамятью, и наоборот, RAMDAC больше не

требуется ожидать, пока графический процессор не завершит свою работу с

видеопамятью.

Такой тип памяти с двухпортовой организацией называется VRAM (Video

RAM). На самом деле реализация этой технологии несколько сложнее, чем

просто сделать два независимых порта для чтения и записи, поэтому

производство такой памяти обходится не дешево. Зато это объясняет, почему

видеоадаптеры, использующие VRAM, стоят так дорого и работают так быстро.

Аналогичным образом устроена память WRAM (Window RAM), которая тоже

является двухпортовой и применяется на видеплатах компании Matrox.

Эта память имеет лучшую организацию, благодаря чему она работает быстрее,

чем VRAM. Видеоадаптеры, оснащенные двухпортовой памятью, обычно

обеспечивают высокую частоту обновления экрана при высокой глубине

представления цвета, что объясняется просто. Высокая частота регенерации

экрана означает, что RAMDAC посылает в монитор полный образ изображения

гораздо чаще, чем при более низких показателях частоты вертикальной

развертки. Соответственно при этом RAMDAC необходимо чаще обращаться в

режиме чтения к видеопамяти.

Такая возможность имеется при использовании видеопамяти типа

VRAM/WRAM, за счет возможности обращения к памяти через второй порт. В

случае же с обычной видеопамятью (типа FP DRAM/EDO DRAM) такой возможности

нет, поэтому производительность видеоадаптера существенно ниже.

Все сказанное элементарно подтверждается тестами при их проведении с

различными уровнями частоты регенерации (обновления) экрана. Аналогичная

ситуация наблюдается и в случае использования режимов с высокой глубиной

представления цвета. Например, при 8-битной глубине представления цвета

(256 цветов) при разрешении 1024x768 RAMDAC должен считать из видеопамяти

786,432 байт данных, чтобы послать на монитор полный образ изображения.

Если цвет имеет глубину представления 24 бит (16млн. цветов), то для

отправки на монитор образа в таком же разрешении RAMDAC требуется считать

из видеопамяти уже 2,359,296 байт, что, разумеется, занимает больше

времени. Это, кстати, объясняет, почему, используя недорогие видеоадаптеры,

нельзя использовать такую же высокую частоту обновления экрана в режиме

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13



2012 © Все права защищены
При использовании материалов активная ссылка на источник обязательна.