Адаптер MDA (Monochrome Display Adapter)
Один из первых адаптеров. MDA работал только в текстовом режиме. Он выводил на монитор 25 строк, содержащих 80 символов каждая, и отдельный символ располагался на матрице 9×14 пикселей. Таким образом, разрешение, выдаваемое MDA, было 720×350 пикселей. Плата MDA включала в себя не только чип видеоконтроллера, но и 4 кб видеопамяти, тактовый генератор и микросхему ПЗУ, в которой содержался шрифт[8].
Адаптер CGA (Color Graphics Adapter)
Главные отличия этой видеосистемы от MDA в том, что она обеспечивала:
· цветное изображение (от 4 до 16 цветов);
· несколько графических режимов работы видеоадаптера.
CGA отображал столько же строк и символов, сколько и MDA (25 по 80 или 40 символов). Однако, у символов было 16 цветов, хоть и располагались они на матрице 8×8 пикселей. В графическом режиме CGA выводил изображение на экран в трех вариантах: 640×200 с цветом в 1 бит (монохром); 320×200 пикселей с 2 битами (4 цвета); 160×100 пикселей уже с цветом в 4 бита (16 различных цветов).
Адаптер HGC (Hercules Graphics Adapter).
Стандарт HGC разработан фирмой Hercules в 1982 г. Он объединил в одном изделии возможности MDA, обеспечивающие высококачественное отображение текста, с поддержкой графического режима CGA.В текстовом режиме на экран выводилось 25 строк текста по 80 символов в каждой строке. Разрешение в графическом режиме составляет 720×348 пикселей. Так же видеоконтроллер был оснащён 64 кбайт видеопамяти.
Адаптер EGA (Enhanced Graphics Adapter).
EGA — Улучшенный графический адаптер. Максимальное разрешение, обеспечиваемое видеосистемой EGA, составило 640×350, что позволило значительно повысить качество изображения в текстовом и графическом режимах работы по сравнению с CGA. Благодаря увеличению размера знакоместа до 8×14 (размер символа составил 7×9) значительно повысилась четкость отображения текста. В первых моделях видеоадаптера EGA было установлено 64 Кбайт видеопамяти, в дальнейшем размер видеопамяти был увеличен до 128 Кбайт [8].
Адаптер VGA.
Видеоадаптер VGA имел 256 Кбайт видеопамяти. Это обеспечило поддержку графических режимов 640×480 при 16-и цветах (640×480/16) и 320×200/256.
Дополнительно он поддерживал три новых видеорежима:
· высококачественный текстовый режим 80×25 символов при 16 цветах, разрешение экрана 720×400, размер знакоместа 9×16, частота кадров 70 Гц;
· графический режим 640×480/16;
· графический режим 3200×200/256.
Адаптер Super VGA.
Super VGA, набор графических стандартов, разработанных для получения большего разрешения, чем VGA. Имеется несколько вариантов SVGA, обеспечивающих различное разрешение:
· 800×600
· 1024×768
· 1280×1024
· 1600×1200
Основные блоки
Структура видеоадаптера (Рисунок 15) включает блоки:
· графический процессор;
· видеоконтроллер;
· видео-ПЗУ;
· видеопамять;
· цифро-аналоговый преобразователь;
· видеоразъем;
· система охлаждения.
Рисунок 15. Блок-схема видеоадаптера
Схема синхронизации
Это кварцевый генератор и контроллер синхронизации, формирующий все сигналы тактирования узлов адаптера. Вырабатывает сигналы регенерации видео ОЗУ и обеспечивает периодичность доступа центрального процессора к видео ОЗУ.
Видео BIOS
Аналогична BIOS системы и может быть прошита как в чипе ROM, так и во флеш-памяти. Эта ИМС (микросхема) хранит все программное обеспечение, необходимое для работы видеосистемы. Она поддерживает функционирование центрального процессора с видеоадаптером данной конструкции.
После включения питания или сброса системы видеоадаптер инициализируется, т.е. видео BIOS загружает регистры адаптера. В дальнейшем управление передается BIOS системы. Изменение режимов работы видеоадаптера может быть осуществлено по инициативе системной BIOS, центрального процессора или операционной системы.
Графический контроллер
Выполняет функции, связанные с модификацией видеоданных в видео ОЗУ в зависимости от режима работы, а так же читает из видео ОЗУ данные, преобразованные в соответствии с информацией внутренних регистров. Считанные данные передаются контроллеру атрибутов.
Современные графические системы базируются на двух архитектурах.
Первый вариант предусматривает использование графического процессора, освобождающего центральный процессор от графических построений. Вычислительные операции, связанные с построением изображений, возлагаются на специализированный графический процессор GPU (Graphics Processing Unit), или VPU (Visual Processing Unit).
Другой вариант архитектурного построения видеосистемы – использование чипа видеоакселератора, который обладает ограниченным набором функций. Видеоакселератор позволяет решать алгоритмически простые, но отнимающие много времени задачи.
Видеоконтроллер
Генерирует адресные сигналы, определяющие выбор конкретных ячеек видео ОЗУ в режимах модификации видеопамяти и регенерации экранного изображения. Этот узел формирует сигналы строчной и кадровой синхронизации, синхронизации курсора, подчеркивание.
Контроллер атрибутов
Обеспечивает выбор из регистров цветовой палитры цифрового кода, который направляется для доступа к соответствующему элементу цветовой таблицы. Разрядность регистров палитры и кодировка ячеек цветовой таблицы позволяют установить соответствующую глубину цвета. Контроллер управляет мерцанием и подчеркиванием изображения.