Архитектура SVGA. Режимы работы

Видеопамять. Видеоадаптеры SVGA превосходят VGA по разрешению экрана и количеству одновременно отображаемых цветов. Чтобы иметь возможность отображать большое количество цветов при высокой разрешающей способности, видеоадаптер SVGA должен иметь значительно большую видеопамять, чем адаптер VGA.

Режимы работы

Вариант слоеного пирога. В большинстве стандартных режимов адаптеров EGA и VGA видеопамять организована из четырех слоев. По каждому адресу расположены сразу 4 байта. Благодаря специальным схемам видеоадаптер может получать доступ к отдельным слоям памяти. Простейший способ вместить в адресное пространство объемом 64 Кбайт память большего размера состоит в увеличении числа слоев видеопамяти. Именно таким образом устроена видеопамять некоторых моделей адаптера SVGA – в 8 или даже в 16 слоев. В этом случае каждый байт определяет 8 пикселей, на каждый из которых приходится 8 бит – по одному из каждого слоя. Такая организация позволяет оперировать с 256 цветами, а для 16 слоев – с 65 536. Но этот путь влечет за собой аппаратурное усложнение и отклонение от стандарта VGA, рассчитанного на 4 слоя.

Вариант адресного окна. Многие современные видеоадаптеры применяют давно известный прием, ранее использовавшийся для подключения к компьютеру дополнительной памяти. Центральный процессор получает доступ к видеопамяти через небольшое окно, которое может иметь небольшой размер (до 64 Кбайт) и располагаться в адресном пространстве процессора. Обычно оно занимает адресное пространство A000:0000h – A000:FFFFh, совпадающее с адресами стандартных цветных режимов видеоадаптеров EGA, VGA и SVGA. Процессор компьютера может перемещать это окно по всей видеопамяти адаптера, получая доступ к разным ее участкам. При такой организации памяти процессор может получать доступ только к отдельной ее части. Чтобы обратиться к другому участку видеопамяти, необходимо переместить окно доступа. Обычно для этого достаточно записать в определенный регистр адаптера положение окна относительно начала видеопамяти.

Кодирование цветов. Видеоадаптер SVGA позволяет работать с большим количеством цветов, зависящим от режима работы. Для видеоадаптера VGA в 256-цветном режиме каждый пиксель экрана представляется 8 битами данных видеопамяти. Видеоадаптер содержит таблицу цветов (набор из 256 регистров цифроаналогового преобразователя), которая согласно значениям, записанным в ней, преобразует 8-битовые данные видеопамяти в три 6-битовых сигнала. Эти три сигнала поступают на три ЦАП и вырабатывают красный, зеленый и синий компоненты, определяющие цвет пикселя. Таблица цветов позволяет выбирать для одновременного применения на экране монитора любые 256 цветов из 262 144 возможных. Видеоадаптеры SVGA для каждого пикселя используют больший объем данных. Обычно на один пиксель выделяется 15, 16 или 24 бита. В этих условиях сложно использовать таблицу цветов, так как, например, для 16 бит потребуется 65 536 18-битовых регистров. Поэтому в большинстве режимов реализована схема прямого кодирования цвета (Direct Color Mode). При этом биты, определяющие пиксель, формируются в три основные группы, соответствующие красной, зеленой и синей компоненте цвета. Эти группы передаются на три ЦАП, которые формируют видеосигнал. В некоторых режимах используется дополнительная, четвертая группа бит, соответствующая каждому пикселю. Как правило, четвертая группа бит не задействована, и некоторые модели видеоадаптеров используют ее по своему усмотрению. Основные группы могут содержать по 5-6 бит, а резервная – 1 бит при выделении двух байт на пиксель или по 8 бит (основные и резервные) при кодировании тремя и четырьмя байтами на пиксель.

Стандарт VESA

Video Electronics Standards Association (VESA) — ассоциация стандартизации видеоэлектроники, основанная в 1989 году компанией NEC Home Electronics и восемью другими производителями видеоадаптеров. Первоначальной задачей ставилось создание стандарта SVGA (800x600 пикселей) для видеодисплеев. После этого, VESA продолжила создавать стандарты, в основном относящиеся к функционированию видео периферии в IBM-совместимых компьютерах.