24. Видеоадаптер

Работой монитора руководит специальная плата, которую называют видеоадаптером (видеокартой). Вместе с монитором видеокарта создает видеоподсистему персонального компьютера. В первых компьютерах видеокарты не было.

Видеоадаптер имеет вид отдельной платы расширения, которую вставляют в определенный слот материнской платы (в современных ПК это слот AGP). Видеоадаптер выполняет функции видеоконтроллера, видеопроцессора ивидеопамяти.

Сформированное графическое изображение хранится во внутренней памяти видеоадаптера, которая называетсявидеопамятью. Необходимая емкость видеопамяти зависит от заданной разрешающей способности и палитры цветов, поэтому для работы в режимах с высокой разрешающей способностью и полноцветной гаммой нужно как можно больше видеопамяти. Если еще недавно типичными были видеоадаптеры с 2-4 Мбайт видеопамяти, то уже сегодня нормальной считается емкость в 32-64 Мбайт. Большинство современных видеокарт обладает возможностю расширения объема видеопамяти до 128 Мбайт. Видеопамять, как правило, строится на микросхемах динамической памяти с произвольным доступом (DRAM), обладающих большим объемом. Видеопамять доступна процессору как обычная оперативная память.

Основные характеристики:

−       режим работы (текстовый и графический);

−       воспроизведение цветов (монохромный и цветной);

−       число цветов или число полутонов (в монохромном);

−       разрешающая способность (число адресуемых на экране монитора пикселей по горизонтали и по вертикале);

−       разрядность шины данных, определяющая скорость обмена данными с системной шиной и т.д.

Важнейшей характеристикой является емкость видеопамяти, она определяет количество хранимых в памяти пикселей и их атрибутов.

В зависимости от количества поддерживаемых цветовых оттенков различают следующие режимы работы видеоадаптеров:

−       16 цветов;

−       256 цветов;

−       High Со1ог (16 бит);

−       Тгuе Со1ог (24 бит);

−       Тгuе Со1ог (32 бит).

Первоначально IBM PC выпускались с черно—белым адаптером MDA (Monochrome Display Adapter). Максимальное разрешение составляло 640×350 точек, графические возможности отсутствовали. Следующим был также черно—белый видеоадаптер «Геркулес», выпущенный фирмой Hercules Computer Technology, Inc. Этот адаптер обеспечивает разрешение 720×350 с графическими возможностями.

Первым цветным видеоадаптером фирмы IBM стал CGA (Color Graphics Adapter). Разрешение его мало (320×200), цветов мало (до 4). Максимальное разрешение составляет 640×200.

Затем был выпущен видеоадаптер EGA — (Enhanced Graphics Adapter). Он обеспечивает разрешение 640×200 при 16 цветах из 64. Максимальное разрешение 640×350.

Первым видеоадаптером со сравнительно приемлемыми характеристиками стал VGA (Video Graphics Array) с максимальным разрешением до 800×600 при 256 цветах.

Затем фирма IBM разработала видеоадаптер 8514/A, имевшего параметры более соответствующие сложившимся потребностям — 1024×768 при 256 цветах.

Последняя разработка фирмы IBM — видеоадаптер XGA (eXtended Graphics Array) с не самыми современными возможностями 1024×768 при 256 цветах. Он на уровне регистров совместим с VGA.

Многие фирмы выпускают улучшенные версии VGA под названиями Super VGA и Ultra VGA, но общий стандарт отсутствует.

Фирма Texas Instruments предложила стандарт на программный интерфейс с интеллектуальными видеоадаптерами, использующими графические процессоры TMS 340xx (TIGA—стандарт, Texas Instruments Graphics Architecture). В настоящее это самые мощные видеоадаптеры для IBM PC.

Таким образом, существуют следующие видеоконтроллеры:

−       Hercules — монохромный графический адаптер;

−       MDA — монохромный дисплейный адаптер;

−       MGA — монохромный графический адаптер;

−       CGA — цветной графический адаптер;

−       EGA — улучшенный графический адаптер;

−       VGA — видеографический адаптер (видеографическая матрица);

−       SVGA — улучшенный видеографический адаптер;

−       PGA — профессиональный графический адаптер;

Для повышения быстродействия графических подсистем IBM PC выпускаются специальные типы адаптеров — графические акселераторы. Графические акселераторы содержат собственные процессоры, которые специализированы для выполнения графических преобразований, поэтому изображения обрабатываются быстрее, чем с использованием универсального ЦП ПЭВМ.

Акселераторы, кроме типа и возможностей графического процессора, различаются по следующим основным параметрам:

−       памятью для сохранения изображений. В некоторых случаях используется обычная динамическая память DRAM, но обычно используется специализированная видеопамять VRAM;

−       используемой шиной. В настоящее время обычно используется PCI;

−       шириной регистров. Чем шире регистр, тем большее число пикселов можно обработать за одну команду. В настоящее время ширина — 64 бита.