Адаптер VGA - Авдеев В.А. и др., 2001

Главная

Новости

Библиотека

Исследования

Законодательство

Консалтинг

Бизнес-форумы

Контакты

Библиотека

9.4. Адаптер VGA

Структурная схема адаптера VGA представлена на рис. 9.5.

Адаптер VGA содержит ПЗУ, например микросхему 127256 (Intel), имеющую емкость 32 Кбайта и хранящую систему BIOS, которая поддерживает функционирование процессора с адаптером VGA. Начальный адрес ячеек ПЗУ равен C000:0000h, а конечный адрес – 1000:3FFFh.

BIOS имеет следующие основные компоненты: программу инициализации адаптера, драйверы управления работой адаптера, наборы знакогенераторов для различных режимов с матрицами 8´8, 8´14 и 9´16 и таблицы видеопараметров для задания специальных режимов БИС адаптера.

Рис. 9.5. Структурная схема адаптера VGA

Секвенсер (контроллер синхронизации) координирует работу всех блоков адаптера. В состав секвенсера входят пять программно-доступных регистров, с помощью которых задаются режимы синхронизации, режимы работы видеопамяти (VRAM), выбор банка VRAM и т.д. Доступ к регистрам осуществляется через порт 3C4h (индекса) и порт 3C5h (данных).

Секвенсер обеспечивает циклический доступ процессора к банкам памяти во время обратного хода луча по строке экрана. Для обращения процессора к VRAM секвенсер формирует сигнал готовности (I/O CH RDY).

В адаптерах MDA и CGA в качестве контроллера электронно-лучевой трубки (ЭЛТ) используется микросхема 6845 фирмы Motorola, предназначенная для управления формированием сигналов HSYNC и VSYNC, курсора и изменения адреса видеопамяти синхронно с образованием растра. Эта микросхема содержит 18 программно-доступных регистров, обращение к которым выполняется с помощью двух портов (регистра индекса, 3D4H и регистра данных, 3D5H). В контроллере ЭЛТ четыре регистра (R0–R3) используются для задания параметров строчной развертки (число символов в строке, ширина и начальная позиция HSYNC). Кроме того, четыре регистра (R4–R7) определяют характеристики кадровой развертки (число строк, ширина VSYNC и т.д.). Два регистра R8 и R9 предназначены соответственно для управления чересстрочным режимом и хранения адреса конечной строки растра. Регистры R0–R9 инициализируются BIOS при включении питания. При смене режимов BIOS модифицирует эти регистры. Регистры R10 (начальная строка) и R11 (конечная строка) применяется для программирования формы курсора, а регистры R12 (старший байт) и R13 (младший байт) отслеживают стартовый адрес выводимого на экран символа. Адрес позиции курсора указывают регистры R14 (старший байт) и R15 (младший байт), а адрес позиции светового пера – R16 и R17. Регистры R12 и R13 могут быть использованы для выполнения горизонтального и вертикального сдвигов изображения на экране.

В адаптере EGA применяется БИС, сохраняющая регистры микросхемы 6845 и имеющая дополнительные регистры. Эта БИС формирует сигнал прерывания (INTR) в момент времени начала вертикального гашения луча (обратного хода), сообщая П о возможности доступа к видеопамяти. Кроме того, БИС позволяет осуществлять доступ к двум несмежным областям видеопамяти. Каждый регистр БИС дополнен девятым битом переполнения.

В адаптере VGA (СБИС) также сохраняется преемственность с БИС ЭЛТ EGA (сохранены программно-доступные регистры, обращение к которым выполняется с помощью портов 3D4H и 3D5H). Кроме того, введены дополнительные регистры, связанные с реализацией новых режимов, содержащих 400 и 480 строк. Большая часть регистров доступна по записи и по чтению со стороны П и регистры развертки можно защитить от записи информации. Адаптер VGA может эмулировать работу адаптера CGA, при этом в текстовом режиме повторяется каждая строка (процесс двойного сканирования), т.е. символ с позицией 8´8 при двойном сканировании имеет позицию 8´16.

Видеобуфер или видеопамять (VRAM) использует часть адресного пространства системного П и расположен в видеоадаптере. Доступ к видеобуферу со стороны П может быть прямой (непосредственный), реализуемый в адаптерах MDA и CGA, и косвенный с использованием регистров-защелок, применяемый в адаптерах EGA и VGA. Для получения немерцающего изображения контроллер ЭЛТ адаптера периодически считывает содержимое видеобуфера с частотой 50–70 Гц и преобразует его в видеосигнал (цифровой или аналоговый), поступающий в монитор. Емкость видеобуфера находится в интервале от 4 Кбайт (MDA) до 256 (512) Кбайт (VGA).

Рассмотрим адресацию видеобуфера. В адаптере MDA 4 Кбайт занимают неизменяемое адресное пространство от B000:0000h, а в адаптере CGA 16 Кбайт – от В800:0000h. В адаптере EGA используется 4 области адресного пространства в зависимости от битов 3 и 2 шестого вспомогательного регистра графического контроллера. Если эти биты принимают значения 00 или 01, то адресный диапазон начинается от А000:0000h. Коды 10 или 11 указанных битов соответственно определяют адресный диапазон от В000:0000h или В800:0000h. Для исключения всего видеобуфера из адресного пространства П следует сбросить бит 1 выходного регистра (порта 3С2Н). Управление выбором адресного пространства VGA выполняется так же, как и в EGA за исключением разрешения (запрещения) адресации. В текущий момент времени обычно на экран выводится только часть информации видеопамяти, называемой экранной страницей. Если емкость видеобуфера равна 16 Кбайтам (CGA), то для текстового режима 80´25 видеобуфер содержит четыре страницы (80´25´2=4 Кбайт). В текстовом режиме в видеобуфере хранится код символа и код атрибута (2 байта). Для построения видеобуфера применяются микросхемы памяти, имеющие два независимых (параллельных) канала доступа к ее ячейкам. Один канал используется П для записи или чтения содержимого видеобуфера, а другой необходим контроллеру ЭЛТ для регенерации изображения на экране.

В адаптерах EGA и VGA применяется графический контроллер для управления передачей данных между видеобуфером и П, между видеобуфером и атрибутным контроллером. Графический контроллер содержит 9 программно доступных регистров, обращение к которым выполняется с помощью портов 3СЕН (индекса) и 3СFh (данных). Атрибутный контроллер в адаптере VGA преобразует символьные атрибуты текстового режима и пикселные данные графического режима в восьмиразрядные индексы для выбора регистра цвета ЦАП. Доступ к 20‑ти регистрам атрибутного контроллера осуществляется через порты 3С0h (индекса) и 3С1h (данных).

Оглавление

9. Устройство отображения информации

9.4. Адаптер VGA