Адаптер цветной графики

редактировать
Адаптер цветной графики
IBM Color Graphics Adapter.jpg Графическая карта IBM CGA
Дата выпуска1981; 39 лет назад (1981)
АрхитектураMotorola 6845, ATI CW16800
Карты
начального уровняАдаптер IBM Color Graphics, ATi Graphics Solution Rev 3, ATi Color Карта эмуляции, Tseng Labs ColorPAK,
Средний уровеньATi Graphics Solution plus, ATi Graphics Solution Plus SP, ATi Graphics Solution SR, Графическая система Number Nine
High-endГрафическое решение ATi Small Wonder, Tseng Labs EVA / 480
ЭнтузиастГрафическое решение ATi Small Wonder с игровым портом
История
ПреемникPlantronics Colorplus.

PCjr / Tandy Graphics Адаптер. Расширенный графический адаптер. Многоцветный графический массив.

Профессиональный графический контроллер

Цветной графический адаптер (CGA ), первоначально также называвшийся Color / Графический адаптер или адаптер IBM Color / Graphics Monitor, представленный в 1981 году, был первой цветной графической картой IBM для IBM PC и установил фактический стандарт компьютерных дисплеев..

Содержание
  • 1 Аппаратное обеспечение D дизайн
  • 2 Возможности вывода
  • 3 Цветовая палитра
    • 3.1 С монитором RGBI
    • 3.2 С составным цветным монитором / телевизором
  • 4 Стандартные текстовые режимы
    • 4.1 Режим 40 × 25
    • 4.2 Режим 80x25
    • 4.3 Цвет текстового режима
  • 5 Стандартные графические режимы
    • 5.1 160x100
    • 5.2 320x200
    • 5.3 640x200
  • 6 Дополнительные графические режимы и настройки
    • 6.1 160x100 16 цветов режим
  • 7 Составной вывод
    • 7.1 Расширенные цвета артефактов
      • 7.1.1 Внутренние операции
      • 7.1.2 Доступность и предупреждения
      • 7.1.3 Разрешение и использование
      • 7.1.4 Высокая глубина цвета
  • 8 Ограничения, ошибки и исправления
  • 9 Поддержка двух головок
  • 10 Поддержка программного обеспечения
  • 11 Конкурирующие адаптеры
  • 12 Технические характеристики
    • 12.1 Разъем
    • 12.2 Сигнал
  • 13 См. Также
  • 14 Ссылки
  • 15 Внешние ссылки
Дизайн оборудования

Исходная графическая карта IBM CGA была построена на основе контроллера дисплея Motorola 6845, поставлялась с 16 килобайтами из встроенной видеопамяти, с несколькими графическими изображениями и текстовые режимы. Наивысшее разрешение отображения из любого режима было 640 × 200, а максимальная поддерживаемая глубина цвета была 4-битной (16 цветов).

Карту CGA можно подключить либо к монитору с прямым приводом CRT, используя 4-битный цифровой (TTL ) Интерфейс RGBI, например цветной дисплей IBM 5153, или NTSC -совместимый телевизор или композитный видеомонитор монитор через разъем RCA. Разъем RCA обеспечивает только видео в основной полосе частот, поэтому для подключения карты CGA к телевизору без композитного видеовхода требовался отдельный радиочастотный модулятор.

. IBM произвела цветной дисплей персонального компьютера 5153 для использования. с CGA, но он не был доступен в выпуске и не будет выпущен до марта 1983 года.

Хотя собственный цветной дисплей IBM не был доступен, клиенты могли использовать композитный выход (с RF-модулятором, если необходимо,) или выход с прямым приводом с доступными сторонними мониторами, поддерживающими формат и скорость сканирования RGBI. Некоторым сторонним дисплеям не хватало ввода интенсивности, что уменьшало количество доступных цветов до восьми, а многим также не хватало уникальной схемы IBM, которая отображала темно-желтый цвет как коричневый, поэтому любое программное обеспечение, которое использовало коричневый, будет отображаться неправильно.

Возможности вывода

CGA предлагал несколько видеорежимов.

Графические режимы:

  • 160x100 в 16 цветах, выбранных из 16-цветовой палитры, с использованием определенной конфигурации текстовый режим 80x25.
  • 320 × 200 в 4 цветах, выбранных из 3 фиксированных палитр, с вариантами высокой и низкой интенсивности, с цветом 1, выбранным из 16-цветовой палитры.
  • 640 × 200 в 2 цветах, один черный, другой выбран из 16-цветовой палитры.

В некоторых программах достигается большая глубина цвета за счет использования артефактов цвета при подключении к составному монитору.

Текстовые режимы:

  • 40 × 25 со шрифтом 8 × 8 пикселей (эффективное разрешение 320 × 200)
  • 80 × 25 со шрифтом 8 × 8 пикселей (эффективное разрешение 640 × 200)

IBM предполагала, что CGA будет совместим с домашним телевизором. Режимы текста 40 × 25 и графики 320 × 200 можно использовать с телевизором, а режимы текста 80 × 25 и графики 640 × 200 предназначены для монитора.

Цветовая палитра

CGA использует 16-цветную гамму, но не все цвета доступны всегда, в зависимости от того, какой графический режим используется. В режимах среднего и высокого разрешения цвета сохраняются с более низкой битовой глубиной и выбираются с помощью фиксированных индексов палитры, а не прямого выбора из полной 16-цветовой палитры.

Когда используются четыре бита (для режима низкого разрешения или для программирования регистров цвета), они располагаются в соответствии с цветовой моделью RGBI :

  • Нижние три бита представляют красный цвет, компоненты зеленого и синего цветов
  • Четвертый бит «усиления», если установлен, увеличивает яркость всех трех компонентов цвета (красного, зеленого и синего).
Полная 16-цветная палитра CGA
0черный. # 0000008темно-серый. # 555555
1синий. # 0000AA9светло-синий. # 5555FF
2зеленый. # 00AA0010светло-зеленый. # 55FF55
3голубой. # 00AAAA11светло-голубой. # 55FFFF
4красный. # AA000012светло-красный. # FF5555
5пурпурный. # AA00AA13светло-пурпурный. # FF55FF
6коричневый. # AA550014желтый. # FFFF55
7светло-серый. #AAAAAA15белый. #FFFFFF

С монитором RGBI

При использовании монитора с прямым приводом четыре цветовых бита выводятся непосредственно на DE- 9 разъем на задней стороне карты.

В мониторе четыре сигнала интерпретируются как приводы в действие красного, зеленого и синего цветов. Что касается цветовой модели RGBI, описанной выше, монитор будет использовать приблизительно следующую формулу для преобразования цифрового четырехбитного числа цвета в аналоговые напряжения в диапазоне от 0,0 до 1,0:

красный: = 2/3 × ( colorNumber 4) / 4 + 1/3 × (colorNumber 8) / 8 зеленый: = 2/3 × (colorNumber 2) / 2 + 1/3 × (colorNumber 8) / 8 синий: = 2/3 × (colorNumber 1) / 1 + 1/3 × (colorNumber 8) / 8
темно-желтый
6# AAAA00

Цвет 6 обрабатывается иначе; при использовании приведенной выше формулы цвет 6 станет темно-желтым, как показано слева, но для достижения более приятного коричневого тона в большинстве мониторов RGBI, начиная с цветного дисплея IBM 5153, специальная схема делает исключение для цвета 6 и изменяет свой оттенок с темно-желтого на коричневый, уменьшая вдвое амплитуду аналогового зеленого сигнала.

Эта палитра «RGBI с измененным коричневым» была сохранена как палитра по умолчанию для более поздних графических стандартов ПК, таких как EGA и VGA, которые могут выбирать цвета из гораздо более крупных гаммы, но используются по умолчанию до тех пор, пока не будут перепрограммированы.

С составным цветным монитором / телевизором

16 цветов CGA при использовании выхода NTSC (версия карты после 1983 года)

Для составного выхода эти четырехбитные числа цвета кодируются Встроенное оборудование CGA в NTSC-совместимый сигнал, подаваемый на выходное гнездо RCA карты. По соображениям стоимости это делается не с использованием преобразователя RGB-to-YIQ, как того требует стандарт NTSC, а с помощью серии триггеров и линий задержки.

Следовательно, видимые оттенки отсутствуют в чистота; примечательно, что и голубой, и желтый имеют зеленоватый оттенок, а цвет 6 снова выглядит темно-желтым, а не коричневым.

Относительные яркости цветов, производимых схемой составного цвета, различаются между версиями CGA: они идентичны для цветов 1-6 и 9-14 с ранними CGA, выпущенными до 1983 года, и отличаются для более поздних CGA из-за добавления дополнительных резисторов.

Однако, как уже отмечалось, этот метод работает только на телевизорах NTSC. Телевизоры PAL не отображают цвета должным образом при подключении к композитному выходу, поскольку разделение цветов PAL предотвращает появление артефактов.

Стандартные текстовые режимы

CGA предлагает четыре текстовых режима BIOS (в документации IBM они называются буквенно-цифровыми режимами или режимами A / N). В этих режимах нельзя напрямую обращаться к отдельным пикселям на экране. Вместо этого экран разделен на сетку символьных ячеек, каждая из которых отображает символ, определенный в одном из двух растровых шрифтов, «нормальном» и «тонком», включенных в ПЗУ карты. Шрифты являются фиксированными и не могут быть изменены или выбраны из программного обеспечения, только с помощью перемычки на самой плате.

Шрифты хранятся как растровые изображения с глубиной цвета 1 бит, где «1» представляет символ, а «0» представляет фон. Эти цвета можно выбрать независимо для каждого символа на экране из полной 16-цветной палитры CGA. Набор символов определяется кодовой страницей оборудования 437.

Данные растрового изображения шрифта доступны только для самой карты, они не могут быть прочитаны ЦП. В графических режимах вывод текста BIOS осуществляется путем побитового копирования текста из ПЗУ шрифтов в видеопамять.

Режим 40 × 25

40 столбцов на 25 строк, каждый символ представляет собой узор из 8 × 8 точек. Эффективное разрешение экрана в этом режиме составляет 320 × 200 пикселей (соотношение сторон пикселя равно 1: 1.2.) Карта имеет достаточно видеопамяти для восьми различных текстовых страниц в этом режиме.

Режимы BIOS 0 и 1 представляют собой текстовые режимы по 40 столбцов. Разницу между этими двумя режимами можно увидеть только на комбинированном мониторе, где режим 0 отключает всплеск цвета, заставляя весь текст отображаться в оттенках серого. Режим 1 включает цветную вспышку с учетом цвета. Режим 0 и режим 1 функционально идентичны на мониторах RGB и более поздних адаптерах, которые имитируют CGA без поддержки композитного цветного вывода.

Режим 80x25

80 столбцов на 25 строк, каждый символ по-прежнему представляет собой точечный узор 8x8, но отображается с более высокой скоростью сканирования. Эффективное разрешение экрана в этом режиме составляет 640 × 200 пикселей. В этом режиме на карте достаточно видеопамяти для четырех различных текстовых страниц.

В режимах BIOS 2 и 3 выбираются текстовые режимы для 80 столбцов. Как и в текстовых режимах с 40 столбцами, Режим 2 отключает цветную вспышку в композитном сигнале, а Режим 3 включает ее.

Цвет текстового режима

Каждая символьная ячейка хранит четыре бита для цвета переднего плана и фона. Однако в конфигурации карт по умолчанию четвертый бит цвета фона не устанавливает интенсивность, а устанавливает атрибут мигания для ячейки. Все символы на экране с этим установленным битом будут периодически мигать, что означает, что их цвет переднего плана будет изменен на цвет фона, поэтому персонаж станет невидимым. Все персонажи мигают в унисон.

Установив регистр оборудования, можно отключить функцию мигания, восстанавливая доступ к ярким цветам фона.

Все мигающие символы на экране мигают синхронно. Эффект мигающего атрибута включен по умолчанию, а высокоинтенсивный фоновый эффект отключен; отключение мерцания - единственный способ свободно выбрать последние восьмицветные индексы (8-15) для цвета фона.

Примечательно, что языки программирования GW-BASIC и Microsoft QBASIC, входящие в состав MS-DOS, поддерживали все текстовые режимы CGA с полным управлением цветом, но не предоставить обычные средства на языке BASIC для переключения CGA из режима мигания в режим с 16 фоновыми цветами. Однако это все еще было возможно путем прямого программирования аппаратных регистров с использованием оператора OUT языка BASIC.

Стандартные графические режимы

CGA предлагает графические режимы с тремя разрешениями: 160x100, 320x200 и 640x200. Во всех режимах каждый пиксель на экране может быть установлен напрямую, но глубина цвета для более высоких режимов не позволяет свободно выбирать из полной 16-цветной палитры.

160x100

Титульный экран PakuPaku, клона Pac-Man, который использует режим 160 × 100

Режим 160x100 с низким разрешением фактически является режимом символов 80x25. Поскольку встроенное ПЗУ символов содержит «графические» элементы, такие как символ, у которого верхняя половина цвета переднего плана и нижняя половина цвета фона, и поскольку цвета переднего плана и фона могут быть свободно выбраны в текстовом режиме, низкое разрешение но можно добиться полноцветного графического отображения.

320x200

В режиме среднего разрешения 320x200 каждый пиксель представляет собой два бита, которые выбирают цвета из четырехцветной палитры. В режиме 4 есть две палитры, а в режиме 5 - одна палитра.

Аппаратные палитры CGA
#Режим 4Режим 5
Палитра 0Палитра 1низкая интенсивностьвысокая интенсивность
низкая интенсивностьвысокая интенсивностьнизкая интенсивностьвысокая интенсивность
00 - фон0 - фон0 - фон0 - фон0 - фон0 - фон
12 - зеленый10 - светло-зеленый3 - голубой11 - светло-голубой3 - голубой11 - светло-голубой
24 - красный12 - светло-красный5 - пурпурный13 - светло-пурпурный4 - красный12 - светло-красный
36 - коричневый14 - желтый7 - светло-серый15 - белый7 - светло-серый15 - белый

Программным обеспечением можно сделать несколько вариантов выбора регистры. Во-первых, выбранная палитра. Во-вторых, интенсивность, которая определяется для всего экрана, а не для каждого пикселя. В-третьих, цвет 0 (цвет «фона») может быть установлен на любой из 16 цветов.

Конкретный графический режим BIOS влияет на то, какие палитры доступны. BIOS Mode 4 предлагает две палитры: зеленый / красный / коричневый и голубой / пурпурный / белый.

Как и в текстовых режимах 0 и 2, в режиме 5 отключается цветовая вспышка, чтобы цвета отображались в оттенках серого на композитном мониторе. Однако, в отличие от текстовых режимов, это также влияет на цвета, отображаемые на мониторе RGBI, изменяя их на голубую / красную / белую палитру, показанную выше. Эта палитра не задокументирована IBM, но использовалась в некотором программном обеспечении.

В режиме 640x200 с высоким разрешением каждый пиксель представляет собой один бит, обеспечивая два цвета, которые можно выбрать из 16-цветовой палитры путем программирования аппаратных регистров.

640x200

В этом режиме видеоизображение сохраняется как простое растровое изображение, с одним битом на пиксель, устанавливающим цвет на «передний план» или «фон». По умолчанию цвета - черный и ярко-белый, но цвет переднего плана можно изменить на любую запись в 16-цветной палитре CGA. Цвет фона нельзя изменить с черного на исходной карте IBM CGA. BIOS Mode 6 устанавливает графический режим 640 × 200. Этот режим по умолчанию отключает сигнал композитной цветовой синхронизации. В BIOS не предусмотрена возможность включения цветовой синхронизации в режиме 640 × 200, и пользователь должен записывать данные непосредственно в регистр управления режимом, чтобы включить его.

Дополнительные графические режимы и настройки

Существует ряд официальных и неофициальных функций, которые можно использовать для получения специальных эффектов.

  • В графическом режиме 320 × 200 цвет фона (который также влияет на цвет границы), который по умолчанию становится черным при инициализации режима, можно изменить на любой из других 15 цветов палитры CGA. Это допускает некоторые вариации, а также эффекты мигания, поскольку цвет фона можно изменять без необходимости перерисовывать экран (т. Е. Без изменения содержимого видеопамяти).
  • В текстовом режиме цвет границы (отображается за пределами обычной области отображения и включает область переразвертки ) может быть изменен с черного по умолчанию на любой из 15 других цветов.
  • Посредством точной синхронизации можно переключиться на другая палитра во время вывода видео, позволяющая использовать любую из шести палитр для каждой строки развертки. Примером этого может служить California Games при работе на стандартном 4,77 МГц 8088. Работа на более быстром компьютере не дает эффекта, поскольку метод, используемый программистами для переключения палитр в заранее определенных местах, чрезвычайно чувствителен к скорость машины. То же самое можно сделать с цветом фона, который использовался для создания реки и дороги в Frogger. Другой задокументированный пример этой техники находится в портированном Atarisoft Jungle Hunt на ПК.
  • Дополнительные цвета можно приблизить с помощью дизеринга.
  • Использование палитры 0 с низкой интенсивностью и темно-синим в качестве цвета фона обеспечивает три основных цвета RGB, а также коричневый.

Некоторые из этих настроек можно комбинировать. Примеры можно найти в нескольких играх.

160 × 100 16 цветовой режим

Один большой «пиксель» в режиме 160 × 100. Это две верхние строки половины символа 221. Обратите внимание на восемь составляющих неквадратных пикселей и общее соотношение сторон 1: 1,2.

Технически, этот режим не является графическим режимом, а представляет собой настройку 80 × 25. текстовый режим. Регистр высоты символьной ячейки изменен для отображения только двух строк на символьную ячейку вместо обычных восьми строк. Это в четыре раза увеличивает количество отображаемых текстовых строк с 25 до 100. Эти «сжатые» текстовые символы не являются полными. Система отображает только две верхние строки пикселей (по восемь в каждой), прежде чем перейти к следующей строке.

ASCII.221.character.svg Символ 221.
Half-block.character.blue.red.svg 221 с синим текстом и красным цветом фона.
Half-block.character.red.blue.svg 221 с красным текстом и синим цветом фона.
ASCII.222.character.svg Символ 222.

Символ 221 набора символов CGA состоит из рамки занимая всю левую половину матрицы символов. (Символ 222 состоит из прямоугольника, занимающего всю правую половину.)

Поскольку каждому символу могут быть назначены разные цвета переднего плана и фона, он может быть окрашен (например) синим слева (цвет переднего плана) и ярким красный справа (цвет фона). Это можно изменить, поменяв местами цвета переднего плана и фона.

Используя символ 221 или 222, каждая половина каждой усеченной символьной ячейки может, таким образом, рассматриваться как отдельный пиксель, что делает доступным 160 горизонтальных пикселей на строку. Таким образом, возможны 160 × 100 пикселей при 16 цветах с соотношением сторон 1: 1,2.

Хотя это обходной способ добиться 16-цветного графического отображения, он работает достаточно хорошо, и этот режим даже упоминается (хотя и не объясняется) в официальной документации по аппаратному обеспечению IBM.

Можно получить больше деталей в этом режиме с использованием других символов, комбинируя ASCII art с вышеупомянутой техникой.

Поскольку CGA имеет 16 КиБ (16 384 байта) графической памяти, а не 16 000, так же легко установить количество строк в этом режиме на 102 вместо 100 для разрешение 160 × 102 (16320 пикселей). При этом используется дополнительная видеопамять, которая обычно не используется. Однако в большинстве игр этого не было, возможно, из-за страха, что это будет работать только на некоторых мониторах, но не на других - опасение, которое небезосновательно, поскольку позже было обнаружено, что у некоторых совместимых есть карты, которые либо дают сбой, либо игнорируют любую попытку поставить устройство в этот режим.

Тот же метод уменьшения высоты текстовой ячейки также можно использовать с текстовым режимом 40 × 25. Это имело смысл только при использовании ASCII-арта, потому что без него результирующее разрешение было бы только 80 × 100.

Составной вывод

Использование композитного вывода вместо монитора RGBI дало более низкое качество видео из-за нижнего разделения NTSC между яркостью и цветностью. Это особенно проблема с текстом из 80 столбцов:

Текст из 80 столбцов на RGB (слева) и на композитном мониторе (справа)

По этой причине каждый из текстовых и графических режимов имеет дублированный режим, который отключает составная цветовая вспышка, приводящая к черно-белому изображению, но также устраняющая растекание цветов для получения более резкого изображения. На мониторах RGBI две версии каждого режима обычно идентичны, за исключением графического режима 320 × 200, где «монохромная» версия создает третью палитру.

Расширенные цвета артефактов

Программисты обнаружили, что этот недостаток можно превратить в актив, поскольку отдельные узоры точек с высоким разрешением превратятся в согласованные области сплошных цветов, что позволит полностью отображать новый цвета артефактов. С этой техникой можно использовать как стандартные четырехцветные графические режимы 320 × 200, так и режимы цветной печати 640 × 200.

Внутренняя операция

Прямые цвета - это обычные 16 цветов, как описано выше в разделе «Цветовая палитра CGA».

Артефактные цвета видны из-за того, что декодер цветности NTSC составного монитора неверно интерпретирует некоторую информацию о яркости как цвет. Тщательно размещая пиксели в соответствующих узорах, программист может создавать определенные перекрестные цветовые артефакты, дающие желаемый новый цвет; либо из чисто черно-белых пикселей в режиме 640 × 200, либо в результате комбинации прямых и искаженных цветов в режиме 320 × 200, как показано на этих изображениях.

Таким образом, при выборе между режимами 320 × 200 и 640 × 200, выбор между двумя палитрами и одной свободно выбираемый цвет (фон в режимах 320 × 200 и передний план в режиме 640 × 200), можно использовать множество различных наборов цветов артефактов, в результате чего общая гамма превышает 100 цветов.

Более поздние демонстрации энтузиастами увеличили максимальное количество цветов, которое CGA может отображать одновременно, до 1024. Этот метод включает настройку текстового режима, которая в четыре раза увеличивает количество текстовых строк. Определенные символы ASCII, такие как U и then, затем используются для создания необходимых шаблонов, в результате чего получаются изображения без размытия с эффективным разрешением 80 × 100 на составном мониторе.

Доступность и предостережения

Вариант этой техники 320 × 200 (см. Выше) - это то, как стандартный графический режим, поддерживаемый BIOS, выглядит на композитном цветном мониторе. Однако вариант 640 × 200 требует небольшой модификации (отключение цветовой синхронизации) непосредственно в аппаратных регистрах CGA. В результате его обычно называют отдельным «режимом».

Будучи полностью зависимым от процесса кодирования / декодирования NTSC, композитные цветовые артефакты недоступны на мониторе RGBI и не эмулируются EGA, VGA или современными графическими адаптерами.

Современный, ориентированный на игры эмулятор ПК DOSBox поддерживает режим CGA, который может имитировать цветовые артефакты композитного монитора. Поддерживаются как композитный режим 640 × 200, так и более сложный вариант 320 × 200.

Разрешение и использование

Составные артефакты, независимо от того, используются ли они намеренно или как нежелательный артефакт, снижает эффективное горизонтальное разрешение максимум до 160 пикселей, больше для черного на белом или белого на -черный текст, без изменения разрешения по вертикали. Получающийся в результате составной видеодисплей с "искаженными" цветами иногда описывается как "режим" 160 × 200/16 цветов, хотя технически это была техника, использующая стандартный режим.

Низкое разрешение этого метода создания композитных цветных артефактов привело к его использованию почти исключительно в играх. Многие громкие заголовки предлагали графику, оптимизированную для композитных цветных мониторов. Ultima II, первая игра в серии игр, перенесенная на IBM PC, использовала композитную графику CGA. King's Quest I также предлагал 16-цветную графику на ПК, PCjr и Tandy 1000, но предусматривал режим RGB на титульном экране, в котором использовался бы только обычный графический режим CGA., ограничено 4 цветами. В этом режиме дизеринг использовался для имитации дополнительных цветов.

Высокая глубина цвета

1024 colors in composite mode 1024 цвета в составной режим

Используя преимущества цветов артефактов, цветовую синхронизацию NTSC и метод, аналогичный тому, который используется в 16-цветном псевдографическом режиме 160 × 100, можно отображать более 16 цветов. цвета в композитных мониторах.

160 циклов тактовой частоты цвета NTSC происходят во время вывода каждой строки, поэтому в режиме с 40 столбцами каждый пиксель занимает половину цикла, а в режиме с 80 столбцами каждый пиксель использует четверть цикла. Ограничивая отображение символов одной или двумя верхними строками развертки и используя расположение пикселей в некоторых символах кодовой страницы 437 , можно отображать до 1024 цветов. Этот метод использовался в демонстрации 8088 миль в час.

Синхронизация видео на CGA обеспечивается видеоконтроллером Motorola 6845. Эта интегральная схема изначально была разработана только для символьных буквенно-цифровых (текстовых) дисплеев и может адресовать до 128 строк символов.

Для реализации графических режимов с 200 строками развертки на CGA MC6845 запрограммирован с использованием 100 строк на изображение и двух строк развертки на строку символов. Поскольку адрес видеопамяти, выводимый MC6845, идентичен для каждой строки развертки в строке символов, CGA должен использовать вывод «адреса строки» MC6845 (т. Е. Строку развертки внутри строки символов) в качестве дополнительного адресного бита для извлечения растровых данных из видео. память.

Это означает, что если размер растровых данных одной строки развертки не является степенью двойки, растровые данные не могут быть размещены в видеопамяти непрерывно. Вместо этого графические режимы на CGA сохраняют в памяти непрерывно четные строки развертки, за которыми следует второй блок строк развертки с нечетным номером, начиная с позиции видеопамяти 8192. Такое расположение приводит к дополнительным накладным расходам в графических режимах для программного обеспечения, которое управляет видеопамятью.

Несмотря на то, что видеоконтроллер MC6845 может обеспечивать синхронизацию для чересстрочного видео, схема CGA выравнивает сигналы синхронизации таким образом, чтобы сканирование всегда было прогрессивным. Следовательно, с помощью стандартного монитора 15 кГц невозможно удвоить вертикальное разрешение до 400 строк развертки.

Более высокая пропускная способность, используемая в текстовом режиме с 80 столбцами, приводит к тому, что на экране появляются случайные короткие горизонтальные линии (известные как «снег»), если программа записывает непосредственно в видеопамять во время рисования экрана. BIOS позволяет избежать этой проблемы, обращаясь к памяти только во время горизонтального отката или временно отключая вывод во время прокрутки. Хотя это приводит к мерцанию дисплея, IBM решила, что это лучше, чем снег. Проблема "снега" не возникает ни на одном другом видеоадаптере или на большинстве клонов CGA.

В текстовом режиме с 80 столбцами тактовая частота пикселя удваивается, и все сигналы синхронизации выводятся за удвоенное количество тактовых циклов, чтобы длиться надлежащую продолжительность. Сигнальная цепь цветовой синхронизации композитного вывода является исключением: поскольку она по-прежнему выводит то же количество циклов, теперь с удвоенной тактовой частотой, создаваемый сигнал цветовой синхронизации слишком короткий для большинства мониторов, не давая результата или нестабильный цвет. Следовательно, в документации IBM текстовый режим с 80 столбцами указан как «функция» только для RGBI и черно-белых композитных мониторов. Стабильный цвет по-прежнему может быть достигнут путем установки коричневого цвета границы, который дает фазу, идентичную правильному сигналу цветовой синхронизации , и служит его заменой.

Поддержка двух головок

CGA был выпущен вместе с IBM MDA и фактически мог быть установлен вместе с MDA на том же компьютере. Команда, входящая в состав PC-DOS, позволяла переключать вывод изображения между картами CGA и MDA.

Поддержка программного обеспечения

CGA широко поддерживалась в программном обеспечении ПК вплоть до 1990-х годов. Некоторое программное обеспечение, которое поддерживало плату:

Конкурирующие адаптеры

BYTE в январе 1982 года описали результат CGA как «очень хороший - немного лучше, чем цветная графика на существующих микрокомпьютерах». PC Magazine не согласился, сообщив в июне 1983 года, что "Монохромный дисплей IBM абсолютно красив для текста и удивительно приятен для глаз, но ограничен простой символьной графикой. Качество текста на дисплеях, подключенных к адаптеру цвета / графики... в лучшем случае среднего качества и способствует утомлению глаз в долгосрочной перспективе ».

В ретроспективном комментарии Next Generation также отрицательно относятся к CGA, заявив:« Даже в то время (начало 1980-х) эта графика была ужасной, paling по сравнению с другими цветными машинами, доступными на рынке ».

У CGA было несколько конкурентов:

  • Для бизнеса и Word PR В процессе использования IBM одновременно с CGA предоставила адаптер монохромного дисплея (MDA). Сначала MDA был намного популярнее, чем CGA. Поскольку компаниям было продано очень много ПК, четкий монохромный текст с высоким разрешением был более желателен для работы приложений.
  • В 1982 году не IBM Hercules Graphics Card (HGC) была представлена ​​первая сторонняя видеокарта для ПК. Помимо MDA-совместимого текстового режима, он предлагал монохромный графический режим с разрешением 720 × 348 пикселей, что выше, чем у CGA.
  • IBM PCjr (1984) и совместимый Tandy 1000 (1985) отличался встроенным видеооборудованием «расширенного CGA», которое расширяло видеопамять за пределы 16 кБ, позволяя 16 цветов при разрешении 320 × 200 и четыре цвета при разрешении 640 × 200. Поскольку Tandy 1000 давно пережил PCjr, видеорежимы стали известны как «Tandy Graphics Adapter » или «TGA» и были очень популярны в играх в 1980-х годах. Similar but less widely used was the Plantronics Colorplus.
  • In 1984, IBM also introduced the Professional Graphics Controller, a high-end graphics solution intended for e.g. CAD applications. It was mostly backwards compatible with CGA. The PGC did not see widespread adoption due to its $4,000 price tag, and was discontinued in 1987.

Other alternatives:

  • Paradise Systems introduced in 1984 the first successful CGA-compatible card for MDA monitors. It displayed CGA's 16 colors in shades of monochrome. Because it was hardware-compatible with CGA, the Paradise card did not need special software support or additional drivers.
  • Another extension in some CGA-compatible chipsets (including those in the Olivetti M24, ATT 6300, the DEC VAXmate, and some Compaq and Toshiba portables) is a doubled vertical resolution. This gives a higher quality 8×16 text display and an additional 640×400 graphics mode.

The CGA card was succeeded in the consumer space by IBM's Enhanced Graphics Adapter (EGA) card, which supports most of CGA's modes and adds an additional resolution (640×350) as well as a software-selectable palette of 16 colors out of 64 in both text and graphics modes.

Specifications

Connector

The Color Graphics Adapter uses a standard DE-9 connector for direct-drive video (to an RGBI monitor). The connector on the card is female and the one on the monitor cable is male.

DE-9 connector seen when looking at the back of a PC
Pin assignments
PinFunction
1Ground
2Ground
3Red
4Green
5Blue
6Intensity
7Reserved
8Horizontal Sync
9Vertical Sync

Signal

TypeDigital, TTL
Resolution640h × 200v, 320h × 200v
H-freq15699.8 Hz (14.318181 MHz/8/114)
V-freq59.923 Hz (H-freq/262)
Colors16
See also
References
Notes
External links
Wikimedia Commons has media related to CGA.
Последняя правка сделана 2021-05-15 03:34:21
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте