Характеристики видеоадаптеров

По сравнению с материнской платой, видеоадаптер - весьма простое устройство и состоит, главным образом, из набора микросхем (обычно одной интегрированной микросхемы графического контроллера), цифро-аналогового преобразователя (иногда встраивается в графический процессор), ROM (так называемый BIOS видеоадаптера), RAM и самой платы с разъемами. Набор микросхем определяет функции видеоадаптера.

Логично предположить, что два видеоадаптера от разных фирм, но базирующиеся на одинаковых наборах микросхем, будут практически идентичными. На самом деле это не так. Во-первых, плохо написанная программа Video BIOS сама по себе может вызвать проблемы совместимости. Во-вторых, повышение тактовой частоты видеопамяти способствует увеличению производительности, но слишком высокая частота для установленных микросхем памяти приводит к их некорректной работе.

Видеоадаптеры, не оснащенные средствами аппаратного ускорения, например такими, как прорисовка графических изображений, сегодня уже практически не существуют, а потому понятия видеоадаптер и видеоускоритель стали синонимами. Аппаратное ускорение заключается в том, что наряду с элементарными операциями, предусмотренными стандартами VGA и SVGA, адаптер способен выполнять и команды высокого уровня без участия центрального процессора. Например, построение прямой линии по двум точками закраску какой-либо области может сделать и ускоритель.

Повышение быстродействия системы обусловлено двумя причинами: во-первых, освобождаются ресурсы CPU, а во-вторых, микросхемы адаптера лучше приспособлены для выполнения этих операций, чем CPU, которому кроме них необходимо выполнять еще и многое другое.

Наиболее известными производителями таких наборов микросхем аппаратного ускорения графики являются SЗ, AT' Technologies, Matrox, Tseng Labs, Cirrus Logic, Trident, 3D15 и др.

У обычных VGА-адаптеров цветовая информация, записываемая в видеопамять и занимающая 4 или 8 бит, перекодируется в 18-разрядное слово (по 6 бит для красного, зеленого и синего). В контроллере графической карты, в состав которого входит цифро-аналоговый преобразователь (RAM DAC), эта информация преобразуется из цифровой в аналоговую и передается на монитор. Однако слово, записанное в видеопамять, не содержит собственно кодов цвета, а имеет указатели на таблицу, из которой уже считываются сами значения цветов.

В режимах HiColor, True Color и Real Color, напротив, введенное в память слово сразу же передается в цифро-аналоговый преобразователь, поэтому цветовая информация о каждом пикселе полностью -записывается в это слово.

Вводит в действие палитру из 32768 цветовых оттенков. Это значение получается потому, что для каждого пиксела отводится 15 разрядов, в которых информация о каждом цвете (красном, зеленом и синем) занимает 5 бит.

Видеокарты стандарта MDA (Мопосhrоте Display Adapter) использовались в первых РС в начале 80-х годов. Эти карты разработаны фирмой IBM.

МDА-карты среди карт других стандартов выделяются двумя признаками, которые явились причиной быстрой их замены картами других типов:

- Как ясно из названия, эти карты предназначены для формирования и передачи на монитор только монохромного сигнала, т. е. монитор при этом может отображать только два цвета. В зависимости от цвета свечения люминофора кинескопа используются следующие сочетания цветов: зеленый/черный (наиболее благоприятное сочетание для глаз человека) или белый/черный. При наличии такой карты невозможно отображение градаций цвета, мерцающих символов или символов с подчеркиванием.

- Они не поддерживают графический режим, т. е. позволяют отображать на мониторе только текстовую информацию. Это означает, что МDА-карты оперируют только отдельными знакоместами символов (как матрицей пикселов) и не в состоянии осуществлять управление положением каждого отдельного пиксела на экране монитора. Изображение знаков формируется путем включения (засвечивания) или выключения (гашения) отдельных пикселов матрицы

Но все же карта MDA своим единственно возможным разрешением 80 столбцов на 25 строк установила стандарт, которому последовали и более поздние разработки. 80 столбцов и 25 строк образуются из 720х350 пикселов. Следовательно, для отображения отдельного знака имеется матрица 9х14 пикселов (720/80 = 9 пикселов и 350/25 = 14 пикселов). При этом уже возможно отображение хорошо читаемых символов.

Разрешение этой карты вполне достаточно для таких применений, как обработка текста и таблиц. Все же при оценке этих карт следует принимать во внимание, что в начальной стадии развития РС программы, ориентированные на графику, не имели доминирующего положения, так как для этого было явно недостаточно возможностей компьютеров того времени, не говоря уже о том, что подобные программы просто отсутствовали (в противоположность нынешним, работающим, прежде всего, в среде Windows).

Сегодня подобную карту можно встретить в лучшем случае в магазине антиквариата, поэтому более подробное описание карты стандарта MDA не приводится.

Спустя некоторое время после появления МDА-карт фирмой IBM была изготовлена первая СGА-карта (Со/оr Graphics Adapter). Целью разработки этой карты было устранение двух упомянутых выше недостатков стандарта MDA. СGА-карта должна формировать и передавать на монитор цветное изображение и поддерживать графический режим. СGА-карта базируется на видеоконтроллере фирмы Motorola МС6845. В текстовом режиме СGА-карта функционирует в стандарте MDA и поддерживает 80 колонок и 25 строк. В графическом режиме эта карта поддерживает разрешение 640 пикселов по горизонтали и 200 по вертикали. Легко можно подсчитать размер матрицы текстового режима, разделив 200 пикселов по вертикали на 25 строк и 640 пикселов по горизонтали на 80 столбцов. В этом случае по вертикали и по горизонтали она содержит по 8 пикселов.

Если сравнить СGА-матрицу с матрицей MDA, то легко можно убедиться, что символы, посылаемые на монитор СGА-картой, грубые и бесформенные. В графическом режиме возможны два разрешения:

- 320х200 пикселов - более грубое разрешение, которое компенсируется цветовой гаммой из 4-х цветов.

EGA является аббревиатурой английского термина Enhanced Graphics Adapter и говорит о том, что речь идет уже о дальнейшем развитии видеостандартов в данной области. EGA является первой картой, которая комбинирует разрешение и представление цветов (таблица 9). EGA предлагает 16 цветов из 64-цветной палитры. Эти 16 цветов являются стандартными и определены в других цветовых картах. Стандартные цвета образуются путем смешения трех основных цветов (красного, зеленого и синего) и интенсивности в определенных соотношениях.

Однако в качестве стандарта ЕGА-карты смогли просуществовать недолго, так как вскоре началось победное шествие карт стандарта VGA. Типичная ЕGА-карта имеет разрешение 640х350 пикселов, что создает на экране монитора символьную матрицу размером 8х14 точек. Благодаря организации экрана при использовании матрицы 8х8 пикселов, в текстовом режиме можно получить 44 строки. В таком режиме символы располагаются в почти квадратном растре, что хотя и ухудшает визуальное восприятие информации, но обеспечивает более высокую плотность ее отображения на экране. Особенно это важно при использовании программ обработки таблиц.

Многие ЕGА-карты в состоянии эмулировать более ранние графические стандарты. Почти все ЕGА-карты могут работать в режимах MDA, CGA и HGC. Выбор режима практически всегда осуществляется путем соответствующих переключений джамперов на плате и установки соответствующего программного обеспечения, обычно поставляемого вместе с картой. Полный обзор вариантов установки джамперов с целью выбора того или иного графического режима так же бессмысленен, как и обзор всех системных программ. Во-первых, каждый изготовитель ЕGА-карт предлагает свои варианты конфигурирования с помощью джамперов. Во-вторых, драйверы, поставляемые вместе с картами, подходят только к "своим" картам.

В настоящее время VGА-карта является стандартом в области РС. Вряд ли сейчас можно купить компьютер, который не был бы оснащен такой картой. Существует большое разнообразие видеокарт стандарта VGA. Стандарт VGA является базовым для таких стандартов, как Super VGA и HiRes, на его основе разработаны карты-ускорители. например, карты VLB.

Первые VGА-карты были представлены фирмой IBM в 1987 г. VGA является аббревиатурой английского термина Video Graphics Array. Фирма IBM разработала этот стандарт для РS/2 - новой модели РС. Первые VGA- карты были 8-разрядными, однако сейчас в основном выпускаются 32- и 64-разрядные карты.

На всех VGА-картах имеется специальный разъем, так называемый Feature Connector, который на этих картах встречается в двух исполнениях: в виде штекера или в виде разъема типа PAD. Этот 26-контактный разъем обеспечивает полную совместимость с оригинальным разъемом РS/2, но в основном он используется для подключения дополнительных карт обработки сигналов изображения.

VGА-карты совместимы снизу-вверх, то есть они способны эмулировать созданные ранее стандарты от MDA до EGA.

Стандартная VGА-карта обеспечивает разрешение 640х480 пикселов с 16 цветами. Однако это неполные данные. На самом деле VGА-карта может поддерживать 256 цветовsх оттенков, но это уже зависит от имеющегося объема видеопамяти.

Объем видеопамяти 8-разрядной VGА-карт обычно составляет 256 Кб и реализован с помощью восьми микросхем 4464 или в двух 44256, 16-разрядная VGА-карта должна оснащаться объемом памяти не менее 512 Кб.

Для большинства применений разрешения стандарта VGA вполне достаточно. Однако программы, ориентированные на графику, работают значительно лучше и быстрее (бывают случаи, когда они даже не инсталлируются, если установленное разрешение или видеокарта не соответствуют их возможностям), если информационная плотность экрана выше, для этого необходимо повышать разрешение. Таким образом, стандарт VGA развился в так называемый стандарт Super VGA (SVGA). Стандартное разрешение этого режима составляет 800х600 пикселов.

В режимах высокого разрешения немаловажным фактором является тип развертки построчная (Non-Interlaced) или чересстрочная (Interlaced). При построчном способе формирования изображения все строки кадра выводятся в течение одного периода кадровой развертки, при чересстрочном за один период кадровой развертки выводятся четные строки изображения, а за второй - нечетные. Поэтому говорят, что один кадр делится на два поля. Последний способ, кстати, используется и в телевидении. Нетрудно заметить, что в случае чересстрочной развертки частота кадров снижается вдвое. Это позволяет достаточно легко увеличивать разрешающую способность монитора, хотя и в ущерб качеству изображения.

Обычно стандартные VGА-карты при разрешении 800х600 и ниже поддерживают построчный способ формирования изображения. А при разрешении 1024х768 чересстрочный. В результате чего, как уже отмечалось, частота кадровой развертки снижается в два раза. Таким образом, если частота полей была 65 Гц, что является стандартным для большинства дешевых карт, то при повышении разрешения она становится равной 32,5 Гц. А по современным медико-психологическим оценкам глаз человека не воспринимает мерцания экрана, связанные с обновлением изображения, только при частотах вертикальной развертки не менее 70 Гц. При увеличенном разрешении изображение на экране монитора начинает мерцать, что сильно повышает утомляемость и отрицательно сказывается на зрении. Поэтому при выборе видеокарты обязательно обращайте внимание на ее способность поддерживать режим Non-Interlaced и обеспечивать частоту вертикальной развертки не менее 70 Гц. Отметим, что не каждый монитор в состоянии поддерживать эти режимы работы.

Что вызывает тренды на фондовых и товарных рынках Объяснение теории грузового поезда Первые 17 лет моих рыночных исследований сводились к попыткам вычислить, когда этот...

ЧТО ПРОИСХОДИТ, КОГДА МЫ ССОРИМСЯ Не понимая различий, существующих между мужчинами и женщинами, очень легко довести дело до ссоры...

ЧТО ПРОИСХОДИТ ВО ВЗРОСЛОЙ ЖИЗНИ? Если вы все еще «неправильно» связаны с матерью, вы избегаете отделения и независимого взрослого существования...

Живите по правилу: МАЛО ЛИ ЧТО НА СВЕТЕ СУЩЕСТВУЕТ? Я неслучайно подчеркиваю, что место в голове ограничено, а информации вокруг много, и что ваше право...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: