Video Graphics Array
VGA (англ. Video Graphics Array) — відеоадаптер та відповідний стандарт дисплеїв вперше введений на комп'ютерах IBM PS/2 у 1987 році[1], але через його розповсюдженість також став означати і 15-контактний D-subminiature VGA та роздільність 640×480. Ця роздільність витіснена[коли?] з ринку персональних комп'ютерів, але набуває популярності на ринку мобільних пристроїв.[2] VGA був останнім стандартом, якому слідувала більшість виробників відеоадаптерів.
Відеоадаптер VGA підключається як до кольорового, так і до монохромного монітору, при цьому доступні всі стандартні відеорежими. Частота оновлення екрану у всіх стандартних режимах, крім 640×480, — 70 Гц, у режимі 640×480 — 60 Гц. Відеоадаптер має можливість одночасно виводити на екран 256 різних кольорів, з палітри в 262 144 кольорів (по 6 біт на червоний, зелений і синій компоненти). Обсяг відеопам'яті VGA — 256 кБ.
Відеоадаптер VGA, на відміну від попередніх відеоадаптерів IBM (MDA, CGA, EGA), використовує аналоговий сигнал для передавання кольорової інформації. Перехід на аналоговий сигнал був зумовлений необхідністю скорочення числа проводів в кабелі. Також аналоговий сигнал давав можливість використовувати VGA-монітори з наступними відеоадаптерами, що можуть виводити більшу кількість кольорів.[3]
Офіційним послідовником VGA став стандарт IBM XGA, фактично ж він був заміщений різними розширеннями до VGA, відомими як SVGA.
Цей розділ потребує доповнення. (листопад 2008) |
Цей розділ потребує доповнення. (листопад 2008) |
- See also the List of monochrome and RGB palettes article — 18-bit RGB section, and the List of 16-bit computer hardware palettes article — MCGA and VGA section.
VGA складається з таких основних підсистем:
- Графічний контролер (англ. Graphics Controller), за допомогою якого відбувається обмін даними між центральним процесором і відеопам'яттю. Має можливість виконувати бітові операції над даними, що передаються.
- Відеопам'ять (Display Memory), в якій розміщуються дані, що відображаються на екрані монітора. 256 кБ DRAM розділені на чотири кольорових пласти по 64 кБ.
- Послідовний перетворювач (Serializer або Sequencer) — перетворює дані з відеопам'яті в потік бітів, що передається контролеру атрибутів[4].
- Контролер атрибутів (Attribute Controller) — за допомогою палітри перетворює вхідні дані в кольорові значення.
- Синхронізатор (Sequencer) — керує часовими параметрами відеоадаптера і перемиканням кольорових пластів.
- Контролер ЕПТ (CRT Controller) — генерує сигнали синхронізації для ЕПТ[5][6].
На відміну від CGA і EGA, основні підсистеми розташовуються на одній мікросхемі, що дозволяє зменшити розмір відеоадаптера. В комп'ютерах PS/2 відеоадаптер VGA інтегрований в материнську плату [3].
В стандартних текстових режимах символи формуються в комірці 9×16 пікселів, можливе використання шрифтів інших розмірів: 8—9 пікселів в ширину і 1—32 пікселі в висоту. Розміри самих символів, як правило, менше, тому що частина простору йде на створення простору між символами. Функція для вибору розміру шрифту в BIOS відділена від функції вибору відеорежиму, що дозволяє використовувати різноманітні комбінації режимів і шрифтів. Є можливість завантаження восьми і одночасного виводу на екран двох різноманітних шрифтів[3][7].
У VGA BIOS зберігаються такі види шрифтів і функції для їхнього завантаження й активації:
- 8×16 пікселів (стандартний шрифт VGA),
- 8×14 (для сумісності з EGA),
- 8×8 (для сумісності з CGA).
Як правило, ці шрифти відповідають кодовій сторінці CP437. Також підтримується програмне завантаження шрифтів.[8].
Доступні такі стандартні режими:
- 40×25 символів, 16 кольорів, роздільність 360×400 пікселів.
- 80×25 символів, 16 кольорів, роздільність 720×400 пікселів.
- 80×25 символів, монохромний, роздільність 720×400 пікселів[5].
Використовуючи шрифти менших розмірів, ніж стандартний 8×16, можна збільшити кількість рядків у текстовому режимі. Наприклад, якщо використовувати шрифт 8×14, то буде доступно 28 рядків, при 8×8 — 50 (аналогічно режиму EGA 80x43)[9][10].
В текстових режимах для кожної комірки з символом можна вказати атрибут, що задає спосіб відображення символу. Існує два окремих набори атрибутів — для кольорових режимів і для монохромних.
Атрибути кольорових текстових режимів дозволяють обрати один з 16-ти кольорів символу, один з 8-ми кольорів фону і ввімкнути чи вимкнути моргання (можливість вибору моргання можна замінити на можливість вибору одного з 16-ти кольорів фону), що збігається з можливостями CGA.
Атрибути монохромних режимів збігаються з атрибутами, доступними у MDA, і дозволяють вмикати підвищену яскравість символу, підкреслення, моргання, інверсію та деякі їх комбінації[3].
На відміну від своїх попередників (CGA і EGA) відеоадаптер VGA мав відеорежим з квадратними пікселями (тобто, на екрані зі співвідношенням сторін 4:3 співвідношення горизонтальної і вертикальної роздільностей було також 4:3). У адаптерів CGA і EGA пікселі були витягнуті по вертикалі.
- 320X200 пікселів, 4 кольорів.
- 320X200 пікселів, 16 кольорів.
- 320X200 пікселів, 256 кольорів.
- 640X200 пікселів, 2 кольори.
- 640X200 пікселів, 16 кольорів.
- 640X350 пікселів, монохромний.
- 640X350 пікселів, 16 кольорів.
- 640X480 пікселів, 2 кольори. При роздільності 640×480 пікселів має пропорції 1:1.
- 640X480 пікселів, 16 кольорів[5].
Перепрограмування VGA дозволяло досягти більш високих роздільностей порівняно зі стандартними режимами VGA. Найбільш розповсюджені такі режими:
- 320×200, 256 кольорів, 4 сторінки. Нічим зовні не відрізняється від режиму 13h (320×200, 256 кольорів), цей режим мав чотири відеосторінки. Це дозволяло реалізувати подвійну і навіть потрійну буферизацію.
- 320×240, 256 кольорів, 2 сторінки. В цьому режимі сторінок менше, зате пікселі квадратні.
- 360×480, 256 кольорів, 1 сторінка. Найбільша роздільність при 256 кольорах, що дозволяє VGA.
У всіх цих режимах структура графічної пам'яті не лінійна, і адреса пам'яті, котра відповідає пікселю з координатами (x, y), обчислюється за складними формулами. Зате через особливості контролера відеопам'яті копіювання даних в відеопам'ять відбувається вчетверо швидше, ніж в режимі 13h.
Термін «X-режим» (англ. Mode X) вигадав Майкл Абраш[en] в 1991 році для позначення нестандартного режиму 320×240, 256 кольорів. Цей режим відкрили різні програмісти незалежно один від одного, він став відомий завдяки статтям Майкла Абраша в журналі «Dr. Dobb's Journal»[11].
| Назва | x (ширина) |
y (висота) |
Пікселів (×1 мільйон) |
Співвід- ношення сторін |
Різниця пікселів у процентах | Широкоекранна версія |
Типовий розмір екрану | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| VGA | SVGA | XGA | XGA+ | SXGA | SXGA+ | UXGA | QXGA | |||||||
| VGA | 640 | 480 | 0,31 | 1,33 | 0% | −36% | −61% | −69% | −77% | −79% | −84% | −90% | WVGA | |
| SVGA | 800 | 600 | 0,48 | 1,33 | 56% | 0% | −39% | −52% | −63% | −67% | −75% | −85% | WSVGA | |
| XGA | 1024 | 768 | 0,79 | 1,33 | 156% | 64% | 0% | −21% | −40% | −47% | −59% | −75% | WXGA | 15" / 38 см |
| XGA+ | 1152 | 864 | 1,00 | 1,33 | 224% | 107% | 27% | 0% | −24% | −32% | −48% | −68% | WXGA+ | 17" / 43 см |
| SXGA | 1280 | 1024 | 1,31 | 1,25 | 327% | 173% | 67% | 32% | 0% | −11% | −32% | −58% | WSXGA | 17–19" / 43–48 см |
| SXGA+ | 1400 | 1050 | 1,47 | 1,33 | 379% | 206% | 87% | 48% | 12% | 0% | −23% | −53% | WSXGA+ | |
| UXGA | 1600 | 1200 | 1,92 | 1,33 | 525% | 300% | 144% | 93% | 46% | 31% | 0% | −39% | WUXGA | 20" / 51 см |
| QXGA | 2048 | 1536 | 3,15 | 1,33 | 924% | 555% | 300% | 216% | 140% | 114% | 64% | 0% | WQXGA | 30" / 76 см |
- Digital Visual Interface (DVI)
- ↑ Chronology of IBM Personal Computers. Архів оригіналу за 27 червня 2013. Процитовано 28 листопада 2008.
- ↑ Windows Mobile 6 phone boasts VGA display. Архів оригіналу за 30 травня 2012. Процитовано 28 листопада 2008.
- ↑ а б в г Thompson, Stephen (1988). VGA-sign choices for a new video subsystem. IBM Systems Journal (англійською) . Архів оригіналу за 25 серпня 2011. Процитовано 15 грудня 2006.
- ↑ Neal, J. D. (1998). VGA Sequencer Operation. FreeVGA Project (англійською) . Архів оригіналу за 25 серпня 2011. Процитовано 23 лютого 2007.
- ↑ а б в Scott, Michael (1997). comp.sys.ibm.pc.hardware.video FAQ (англійською) . Архів оригіналу за 19 жовтня 2008. Процитовано 23 февраля 2007.
- ↑ Фролов, Александр; Фролов, Григорий (1992). Архитектура видеоадаптеров EGA и VGA. Программирование видеоадаптеров CGA, EGA и VGA. Архів оригіналу за 25 серпня 2011. Процитовано 23 лютого 2007.
- ↑ Neal, J. D. (1998). VGA Text Mode Operation. FreeVGA Project (англійською) . Архів оригіналу за 25 серпня 2011. Процитовано 15 грудня 2006.
- ↑ Фролов, Александр; Фролов, Григорий (1992). Приложения. Программирование видеоадаптеров CGA, EGA и VGA (рос.). Архів оригіналу за 25 серпня 2011. Процитовано 23 лютого 2007.
- ↑ Dnes, Walter. Nicer console textmodes (англійською) . Архів оригіналу за 7 грудня 2003. Процитовано 11 січня 2007.
{{cite web}}: Недійсний|deadurl=404(довідка) - ↑ Rollins, Dan (1997). INT 10H 11H: EGA/VGA Character Generator Functions. Tech Help! (англійською) . Архів оригіналу за 25 серпня 2011. Процитовано 11 січня 2007.
- ↑ Abrash, Michael (2001). Mode X: 256-Color VGA Magic (PDF). Graphics Programming Black Book (англійською) . Архів оригіналу (PDF) за 30 вересня 2007. Процитовано 30 березня 2007.
- J. D. Neal (1997). VGA Chipset Reference. Hardware Level VGA and SVGA Video Programming Information Page. Архів оригіналу за 27 червня 2013. Процитовано 28 листопада 2008.
- Jordan Brown and John Kingman. CHRP VGA Display Device Binding to IEEE 1275–1994 Standard for Boot (Initialization, Configuration) Firmware. — . Архівовано з джерела 9 вересня 2006. Процитовано 28 листопада 2008.
- Hinner. VGA Interface and video signal documents. Signal Level VGA and SVGA Video Information Page. Архів оригіналу за 27 червня 2013. Процитовано 28 листопада 2008.
- VGA pinout and signals descriptions [Архівовано 6 листопада 2018 у Wayback Machine.] (англ.)
- Распиновка VGA с описаниями сигналов [Архівовано 6 листопада 2018 у Wayback Machine.] (рос.)
| Відеокарта | Порівняння розмірів | |
|---|---|---|
| Роздільність дисплея | ||
| Широкоекранні варіанти | ||