Войти
 | |
| Дата выпуска | 1986; 34 года назад (1986) |
|---|---|
| Карты | |
| начального уровня |
|
| Средний уровень |
|
| High -end |
|
| История | |
| Предшественник | Enhanced Graphics Adapter |
| Преемник | |
Video Graphics Array (VGA ) - это контроллер видеодисплея и соответствующий де-факто графический стандарт, впервые представленный в линейке компьютеров IBM PS / 2 в 1987, который стал повсеместным в индустрии ПК в течение трех лет. Этот термин теперь может относиться либо к стандарту компьютерных дисплеев, 15-контактному D- субминиатюрному разъему VGA или разрешению 640 × 480 характеристика аппаратного обеспечения VGA.
VGA был последним графическим стандартом IBM, которому соответствовало большинство производителей клонов ПК, что сделало его наименьшим общим знаменателем практически для всего графического оборудования ПК после 1990 года. можно ожидать реализации.
IBM намеревалась заменить VGA стандартом Extended Graphics Array (XGA), но потерпела неудачу. Вместо этого VGA был адаптирован во многих расширенных формах третьими сторонами, вместе известными как Super VGA, а затем уступил место пользовательским блокам обработки графики, которые, помимо собственных интерфейсов и возможностей, продолжают реализовывать общие графические режимы и интерфейсы VGA по сей день.
Стандарт аналогового интерфейса VGA был расширен для поддержки видео высокой четкости до разрешений не менее 1080p.
Раздел VGA на материнской плате в IBM PS / 55 В отличие от графических адаптеров, предшествующих ему ( MDA, CGA, EGA и многие сторонние варианты) изначально не было дискретной карты VGA, выпущенной IBM. Первой коммерческой реализацией VGA был встроенный компонент IBM PS / 2, в котором он сопровождался 256 КБ видеопамяти и новым разъемом DE-15, заменяющим DE-9, используемый предыдущими графическими адаптерами.
IBM позже выпустила отдельный адаптер дисплея IBM PS / 2, который использовал VGA, но мог быть добавлен к машинам, у которых он не был встроен.
VGA представлял собой одиночный чип, реализующий целостность контроллера видеодисплея, а не множество дискретных компонентов и микросхем графических адаптеров, которые ему предшествовали. Термин «массив», а не «адаптер» в названии означал, что это не полностью независимое устройство расширения, а отдельный компонент, который может быть интегрирован в систему.
VGA требовал только видеопамяти, тактовые кристаллы и внешний RAMDAC, а также небольшое количество деталей позволило IBM включить его непосредственно на материнскую плату PS / 2, в отличие от предыдущих моделей IBM PC - PC, PC / XT и ПК AT - для которых требовался отдельный адаптер дисплея, установленный в слот для подключения монитора.
Сравнение стандартных разрешений, включая VGA 640x480 VGA поддерживает все графические режимы, поддерживаемые картами MDA, CGA и EGA, а также несколько новых режимов.
Режимы 640 × 480 16 цветов и 320 × 200 256 цветов имели полностью переопределяемые палитры, с каждой записью, выбранной из 18-битной (262 144 цветов) гаммы.
В других режимах по умолчанию использовались стандартные EGA или CGA-совместимые палитры и инструкции, но все же разрешалось переназначение палитры с помощью специфичных для VGA команд.
Поскольку VGA начали в больших количествах клонировать производители, которые добавляли постоянно расширяющиеся возможности, его 16-цветный режим 640x480 стал де-факто наименьшим общим знаменателем видеокарт. К середине 90-х графический режим 640x480x16 с использованием памяти VGA и спецификаций регистров ожидался такими операционными системами, как Windows 95 и OS / 2 Warp 3.0, которые не обеспечивали поддержки для • более низкое разрешение или битовая глубина, или поддержка другой памяти или макетов регистров без дополнительных драйверов. В 2000-х годах, даже после того, как стандарт VESA для видеокарт стал обычным явлением, графический режим «VGA» оставался резервным вариантом для операционных систем ПК.
Могут быть реализованы нестандартные режимы отображения с горизонтальным разрешением:
И высотой:
Например, доступны режимы высокого разрешения с квадратными пикселями при 768 × 576 или 704 × 528 для 16 цветов или средне-низкое разрешение при 320 × 240 для 256 цветов. В качестве альтернативы доступно расширенное разрешение с «жирными» пикселями и 256 цветами, например, 400 × 600 (50 Гц) или 360 × 480 (60 Гц) и «тонкие» пиксели, 16 цветов и частота обновления 70 Гц, например, Режим 736 × 410.
«Узкие» режимы, такие как 256 × 224, как правило, сохраняют такое же соотношение пикселей, как, например, в Режим 320 × 240, если монитор не настроен на растягивание изображения для заполнения экрана, поскольку они получаются просто путем маскирования более широкого режима вместо изменения синхронизации пикселей или строк, но могут быть полезны для сокращения требований к памяти и вычислений адресации пикселей для преобразования аркадных игр или эмуляторов консолей.
VGA также реализует несколько текстовых режимов:
Как и в пиксельных графических режимах, дополнительные текстовые режимы возможны при правильном программировании VGA с общим максимумом около 100 × 80 ячеек и активной областью, охватывающей около 88 × 64 ячеек.
Один из вариантов, который иногда встречается, - это 80 × 30 или 80 × 60, с использованием шрифта 8 × 16 или 8 × 8 и эффективного дисплея 640 × 480 пикселей, который заменяет использование более мерцающего режима 60 Гц. для дополнительных 5 или 10 строк текста и квадратных блоков символов (или, при 80 × 30, квадратных полублоков).
В отличие от предшествующих карт, которые использовали двоичные сигналы TTL для взаимодействия с монитором (или составной, в случае CGA,) VGA представила видеоинтерфейс, использующий чистые аналоговые сигналы RGB, максимальная размах напряжения 0,7 Вольт. В сочетании с 18-битным RAMDAC это позволило получить цветовую гамму в 262 144 цвета.
Исходные спецификации VGA следующие:
Предполагаемое стандартное значение для горизонтальной частоты VGA Режим 640x480 ровно вдвое превышает значение, используемое в видеосистеме NTSC-M, так как это значительно упростило предложение дополнительных решений TV-out или внешних преобразователей VGA-to-TV. на момент разработки VGA. Он также, по крайней мере, номинально вдвое больше, чем CGA, который также поддерживает композитный монитор . ors.
Все производные тайминги VGA (т.е. те, которые используют основные кристаллы 25,175 и 28,322 МГц и, в меньшей степени, номинальную линейную частоту 31,469 кГц) могут быть изменены с помощью программного обеспечения, которое обходит интерфейс прошивки VGA и напрямую связывается с оборудованием VGA, как и многие игры на основе MS-DOS сделал. Однако можно ожидать, что только стандартные режимы или режимы, которые, по крайней мере, используют почти точно такие же тайминги H-sync и V-sync, что и один из стандартных режимов, будут работать с исходными VGA-мониторами конца 1980-х и начала 1990-х годов. Использование других таймингов на самом деле может повредить такие мониторы, и поэтому издатели программного обеспечения обычно избегают этого.
ЭЛТ-мониторы с функцией Multisync сторонних производителей были более гибкими и в сочетании с графическими картами Super EGA, VGA и более поздними версиями SVGA, использующими расширенные режимы, могли отображать гораздо более широкий диапазон разрешений и частот обновления при произвольные частоты синхронизации и тактовые частоты пикселей.
Для наиболее распространенного режима VGA (640 × 480, 60 Гц, без чересстрочной развертки ) время по горизонтали составляет:
640 × 400 @ 70 Гц - это традиционно видеорежим, используемый для загрузки VGA-совместимых x86 персональных компьютеров, которые показывают графический экран загрузки, тогда как при загрузке в текстовом режиме используется 720 × 400 @ 70 Гц.
Однако в последние годы это соглашение было нарушено: экраны POST и BIOS переходят на более высокое разрешение, используя данные EDID для согласования разрешения с подключенным монитором.
640 × 480 при 60 Гц - графический режим Windows по умолчанию (обычно с 16 цветами) вплоть до Windows 2000. Он остается опцией в XP и более поздних версиях через загрузочное меню «видео с низким разрешением» и параметры режима совместимости для каждого приложения, несмотря на то, что Windows теперь по умолчанию использует 1024x768 и, как правило, не позволяет устанавливать разрешение ниже 800x600.
Потребность в таком низкокачественном универсально совместимом резервном решении уменьшилась с начала тысячелетия, поскольку экраны стандарта VGA-сигнализации или адаптеры, неспособные отображать что-либо, кроме оригинального разрешения, становятся все более редкими.
320 × 200 при 70 Гц был наиболее распространенным режимом для компьютерных игр эпохи VGA.
Разъем D-SUB (более известный как Разъем VGA )
Разъемы VGA BNC Стандартный интерфейс монитора VGA представляет собой 15-контактный D-сверхминиатюрный разъем в " Оболочка E ", по-разному именуемая" HD-15 "," DE-15 "и" DB-15 ".
Поскольку VGA использует аналоговые сигналы низкого напряжения, ухудшение сигнала становится фактором низкого качества. или слишком длинные кабели. Решения включают экранированные кабели, кабели, включающие отдельный внутренний коаксиальный кабель для каждого цветового сигнала, и "разорванные" кабели, использующие отдельный коаксиальный кабель с разъемом BNC для каждого цветового сигнала.
BNC-кабели обычно используют пять разъемов, по одному для красного, зеленого, синего, горизонтальной и вертикальной синхронизации, и не включают другие сигнальные линии интерфейса VGA. С BNC, коаксиальные провода полностью экранированы от конца до конца и проходят через межсоединение, чтобы исключить перекрестные помехи или внешние помехи.
Цвет по умолчанию VGA 256 палитра 
Примеры изображений VGA 640 × 480 с 16 цветами и 320 × 200 с 256 цветами (внизу). Дизеринг используется для маскировки цветовых ограничений. В системе цвета VGA используются палитры на основе регистров для сопоставления цветов с разной битовой глубиной с 18-битной выходной гаммой. Он обратно совместим с адаптерами EGA и CGA, но поддерживает дополнительную битовую глубину для палитры в этих режимах.
Например, в 16-цветных режимах EGA VGA предлагает 16 регистров палитры, а в 256-цветных режимах - 256 регистров. Каждый регистр палитры содержит значение RGB 3 × 6 бит, выбирая цвет из 18-битной гаммы DAC.
. Эти регистры цвета инициализируются значениями по умолчанию, которые, по ожиданиям IBM, будут наиболее полезными для каждого режима. Например, 16-цветовые режимы EGA инициализируются 16-цветной палитрой CGA по умолчанию, а 256-цветной режим инициализируется палитрой, состоящей из 16 цветов CGA, 16 оттенков серого, а затем 216 цветов, выбранных IBM для соответствия ожидаемым вариантам использования.. После инициализации они могут быть переопределены в любое время без изменения содержимого видеопамяти, разрешая циклическое переключение палитры.
В 256-цветных режимах ЦАП настроен на объединение четырех 2-битных значений цвета, по одному для каждой плоскости, в 8-битное значение, представляющее индекс в 256-цветной палитре. Интерфейс ЦП объединяет 4 плоскости таким же образом, функция, называемая «цепочка-4», так что каждый пиксель представляется ЦП как упакованное 8-битное значение, представляющее индекс палитры.
Видеопамять VGA отображается в память ПК через окно в диапазоне между сегментами 0xA0000 и 0xBFFFF в адресном пространстве реального режима ПК (A000: 0000 и B000: FFFF в обозначении сегмента: смещение). Обычно такими начальными сегментами являются:
Из-за использования различных сопоставлений адресов для разных режимов можно использовать монохромный адаптер (например, MDA или Hercules ) и цветной адаптер, такой как VGA, EGA или CGA, установленный на том же компьютере.
В начале 1980-х это обычно использовалось для отображения таблиц Lotus 1-2-3 в тексте с высоким разрешением на монохромном дисплее и связанной графике на дисплее CGA с низким разрешением одновременно. Многие программисты также использовали такую настройку с монохромной картой, отображающей отладочную информацию, в то время как программа работала в графическом режиме на другой карте. Несколько отладчиков, такие как Turbo Debugger от Borland, D86 и CodeView от Microsoft, могут работать в настройке с двумя мониторами. Либо Turbo Debugger, либо Co deView можно использовать для отладки Windows.
Были также драйверы устройств DOS, такие как ox.sys, которые реализовали имитацию последовательного интерфейса на монохромном дисплее и, например, позволяли пользователю получать сообщения о сбоях из отладочных версий Windows без использования реального последовательного терминала.
Также можно использовать команду «MODE MONO» в приглашении DOS для перенаправления вывода на монохромный дисплей. Когда монохромный адаптер отсутствовал, можно было использовать адресное пространство 0xB000–0xB7FF в качестве дополнительной памяти для других программ.
«Разделение» 256 КБ памяти VGA на четыре отдельные «плоскости» делает 256 КБ ОЗУ VGA доступными в 256-цветных режимах. В некоторых типах графических операций есть компромисс из-за дополнительной сложности и потери производительности, но это смягчается тем, что другие операции становятся быстрее в определенных ситуациях:
Программное обеспечение, такое как Fractint, Xlib и ColoRIX, также поддерживает настроенные 256-цветовые режимы на стандартных адаптерах с использованием свободно комбинируемых значений ширины 256, 320 и 360 пикселей и высоты. из 200, 240 и 256 (или 400, 480 и 512) строк, расширяясь до 384 или 400 столбцов пикселей и 576 или 600 (или 288, 300). Тем не менее, 320 × 240 был самым известным и наиболее часто используемым, поскольку он предлагал стандартное разрешение 40 столбцов и соотношение сторон 4: 3 с квадратными пикселями. Разрешение «320 × 240 × 8» обычно называлось Mode X, имя, которое использовал Майкл Абраш, когда представил разрешение в Dr. Dobb's Journal.
Режимы с самым высоким разрешением использовались только в особых случаях, а не в качестве стандартных, особенно при большом количестве строк. Стандартные мониторы VGA имели фиксированную частоту строчной развертки (H-сканирование) - мониторы с "мультисинхронизацией" в то время были дорогостоящей экзотикой - и поэтому частота обновления по вертикали / кадру (V-сканирование) должна была быть уменьшено для их размещения, что увеличивает видимое мерцание и, следовательно, напряжение глаз. Например, самый высокий режим 800 × 600, в остальном основанный на соответствующем разрешении SVGA (всего 628 строк), снизил частоту обновления с 60 Гц до примерно 50 Гц (и 832 × 624, теоретическое максимальное разрешение, достижимое с 256 КБ при 16 цветов, снизили бы его примерно до 48 Гц, что чуть выше скорости, с которой мониторы XGA использовали технику двухчастотного чересстрочного изображения для уменьшения полнокадрового мерцания).
Эти режимы также были полностью несовместимы с некоторыми мониторами, создавая проблемы с отображением, такие как детализация изображения, исчезающая в переразвернутом (особенно в горизонтальном направлении), вертикальный поворот, плохая горизонтальная синхронизация или даже полное отсутствие изображения в зависимости от выбранного режима. Из-за этих потенциальных проблем большинство настроек VGA, используемых в коммерческих продуктах, были ограничены более совместимыми со стандартами, безопасными для монитора комбинациями, такими как 320 × 240 (квадратные пиксели, три страницы видео, 60 Гц), 320 × 400 (двойные разрешение, две страницы видео, 70 Гц) и 360 × 480 (максимальное разрешение, совместимое как со стандартными мониторами VGA, так и с картами, одна страница видео, 60 Гц) в 256 цветах или в два раза больше H-rez в 16-цветном режиме.
Несколько компаний производили модели графических плат, совместимых с VGA.
Super VGA (SVGA) - стандарт дисплея, разработанный в 1988 г., когда NEC Home Elect Компания ronics объявила о создании Ассоциации стандартов видеоэлектроники (VESA). Разработкой SVGA руководил NEC вместе с другими членами VESA, включая ATI Technologies и Western Digital. Поддержка SVGA разрешение графического дисплея до 800 × 600 пикселей, что на 36% больше, чем максимальное разрешение VGA в 640 × 480 пикселей.
Extended Graphics Array (XGA) - это стандарт дисплеев IBM, представленный в 1990 году. Позже он стал наиболее распространенным названием 1024 × 768 пикселей разрешение дисплея.
 | На Викискладе есть носители, относящиеся к VGA. |
