Кольоровий графічний адаптер CGA.

В CGA адаптері контролер також реалізований на мікросхемі 6845, тому засоби програмування регістрів МDА та CGA однакові. Однак в адаптері CGA адресний порт має адресу 3D4h, а дані передаються через порт 3D5h. При встановленні відеорежиму (монохромного або кольорового) в змінну ADDR_6845 за адресою 0040:0063h розміщується адреса порту (3B4h або 3D4h).

Розширений графічний адаптер EGA.

Розширений Графічний Адаптер (Enhanced Graphics Adapter - EGA) фірми IBM являє собою графічний контролер, що забезпечує можливість роботи в різноманітних відеорежимах спільно з кольоровими або монохромними моніторами з цифровими входами. На рис. 7.2 зображена структурна схема відеоадаптера EGA.

Блок керування електронно-променевою трубкою (CRTC – CRT Controller) керує сигналами горизонтальної і вертикальної синхронізації, початковою адресою виведення в відеобуфері, положенням і формою курсору та ін. Оскільки адаптер EGA може формувати растр, що містить більше 256 рядків розвертки, деякі регістри CRT повинні мати 9 біт. Однак всі регістри блоку 8-бітні, а старші дев'яті біт зібрані в регістр переповнення.

Рис.7.2 – Взаємозв’язок основних компонентів адаптера EGA

 

Блок синхронізації (SEQ – Sequencer) генерує тактові сигнали і сигнали для синхронізації доступу до відеопам’яті. Блок забезпечує доступ до відеопам’яті з боку процесора в спеціально виділені проміжки часу, вільні від процесу регенерації зображення на екрані дисплею. В цьому ж блоці містяться регістри керування записом даних в бітові площини.

Графічний контролер (CRAPH - Graphics Controller) спрямовує дані з пам'яті в контролер атрибутів і в процесор. В графічних режимах дані з відеопам’яті пересилаються в мікросхему контролера атрибутів послідовно. В текстових режимах дані пересилаються в паралельній формі в обхід графічного контролера. Для швидкої зміни зображення на екрані дисплею апаратурою забезпечується можливість запису 32 біт даних за один цикл пам'яті (8 біт для кожної площини), а додаткова логіка дозволяє процесору записувати дані в дисплейну пам'ять не дотримуючись кордонів байтів.

Контролер атрибутів (ATTRIB - Attribute controller) встановлює кольорову палітру з 16 кольорів, кожний з яких може бути визначений незалежно від інших кольорів. На вхід монітору подається 6-ти бітовий код кольору. Цією ж мікросхемою виконуються дії по керуванню блиманням і підкреслюванням. Контролер одержує дані з відеобуфера і перетворює їх в керуючі сигнали, що подаються на вхід монітору.

Відеобуфер (Display Buffer). Розмір відеобуфера (що також називається відеопам’яттю або пам'яттю адаптеру) рівний 64 Кб. Відеобуфер доступний з боку процесора як для читання, так і для запису і складається з 4 бітових площин (BITMAP 0 - 3) по 16 Кб. Існує можливість розширення відеобуфера до 128 Кб. На платі розширення встановлені роз’єми для підключення ще 128 Кб пам'яті, що дозволяє довести розмір відеобуфера до 256 Кб. При цьому в кожну бітову площину додається два додаткових банку пам'яті по 16 Кб. З метою сумісності з більш ранніми моделями відеоадаптерів, адреси відеобуфера можуть змінюватися. Можливі 4 варіанту. Відеобуфер може бути встановлений довжиною 128 Кб і починатися з сегментної адреси A0000h, довжиною 64 Кб і починатися з адреси A0000h, довжиною 32 Кб і починатися з адреси B0000h або довжиною 32 Кб з початком за адресою B8000h.

Базова система введення/виведення відеоадаптера (BIOSV) знаходиться в пам'яті спеціального ПЗП (ROM), встановленого на платі адаптеру BIOSV об'єднується з системною базовою системою введення/виведення. Тут містяться шрифти, що використовуються для генерації символів і керуючі програми відеоадаптера. Розмір ПЗП - 16 Кб, початкова адреса - C0000.

Адаптери VGA і SVGA.

В адаптерах VGA, SVGA є всі перераховані вище блоки адаптеру EGA, програмування яких аналогічно EGA. Для растрів 400 рядків і вище в регістри додано декілька полів зберігання десятих розрядів. При аналоговому керуванні відеотерміналом доданий блок цифро-аналогового перетворювача зі своїми 256 вісімнадцятирозрядними регістрами (регістри PEL).

Адаптер MCGA.

Відеосистема MCGA, що з'явилася в 1987 г., вбудована в молодші моделі 25 і 30 персональних комп'ютерів сімейства PS/2. З точки зору програміста, адаптер MCGA в багатьох відношеннях нагадує адаптер CGA, але забезпечує підвищену спроможність, що дозволяє 640x480 пікселей (символьна матриця 8x16) і покращені кольорові можливості. В адаптері MCGA реалізована суміш попередніх стандартів – регістри адаптеру EGA, режими роботи адаптерів MDA і CGA, але є також два режиму системи VGA. Відмінність адаптеру MCGA від розглянутих вище полягає в тому, що в ньому генеруються аналогові відеосигнали червоного (Red), зеленого (Green) і синього (Blue) кольорів. Попередні адаптери MDA, CGA і EGA формують для керування монітором тільки цифрові (двійкові) ТТЛ-сигнали. Природно, що з адаптером MCGA можна використати тільки спеціальний аналоговий монітор. В MCGA є швидкодіючий цифро-аналоговий перетворювач (Digital Analog Converter - DAC), завдяки чому на екрані можна водночас спостерігати 256 кольорів з палітри 256K кольорів. Окрім аналогового кольорового монітору допускається підключення монохромного аналогового кольорового монітору з одночасним спостереженням на екрані до 64 відтінків (рівнів) сірого кольору.

Графічні сопроцесори.

Для спеціальних застосувань розробляються відеосистеми, можливості яких набагато переважають можливості стандартних відеосистем для персональних комп'ютерів. Головна особливість подібних відеосистем полягає в застосуванні так званих спеціалізованих графічних сопроцессорів (graphics coprocessor). Вони працюють паралельно з центральним процесором комп'ютера, звільняючи його від громіздких і часоємнісних задач обробки окремих пікселей.

Центральний процесор видає в сопроцесор команди високого рівня, що називаються графічними примітивами. Прикладами таких команд служать пересилання блоку відеоінформації, формування відрізка прямої, зміна масштабу, заповнення конкретної області пікселями з заданим кольором і т. п. Завдяки спеціалізації сопроцесора ці операції виконуються набагато швидше у порівнянні з їхньою реалізацією програмами центрального процесора.