Формирование цветов в графическом режиме для видеосистемы VGA.

В отличие от цифровых видеосистем ВА VGA использует аналоговый видеосигнал, что позволяет получить на экране монитора неограниченное количество цветовых оттенков. Основным схемным нововведением в схемах ВА VGA стало наличие специальной микросхемы RAMDAC (цифро-аналоговый преобразователь данных, хранимых в ОЗУ).

RAMDAC представляет собой быстродействующий ЦАП, оснащенный 256-ю регистрами цвета, образующими его собственное ОЗУ. RAMDAC предназначен для преобразования двоичных чисел, содержащихся в ячейках видеопамяти, в 3 аналоговых сигнала R, G, B, уровень которых пропорционален яркости каждого из 3-х основных цветов.

Код цвета точки(8бит) Регистр данных RAMDAC

DA

RAMDAC

	6 бит	6 бит	6 бит
	…. ….	…. ….	…. ….
255

RAMDAC

R G B

На монитор

В графическом режиме VGA каждый байт видео памяти определяет цвет точки. Этот байт является адресом регистра RAMDAC. Видеоконтроллер VGА имеет цветовую палитру шириной 8 бит. После вывода из блока атрибутов данные поступают в блок цифро-аналогового преобразования (RAMDAC). В блоке RAMDAC имеется 256 18-разрядных регистра, в которые CPU заносит коды цветов для изображаемых на мониторе точек. Данные из блока атрибутов задают адрес регистра блока RAMDAC, при обращении к которому считывается слово, содержащее три 6-разрядных значения для трех основных RGB - цветов. Это слово поступает в цифро-аналоговые преобразователи, и цифровые биты преобразуются в 3 аналоговых RGB-сигнала. (Например, 000000, 111111 000000 000000 – ярко красный цвет).

R G B

20. Блок-схема и принцип работы графического видеоадаптера AGP.

Минус SVGA-недопустимо высокая загрузка микропроцессора задачами формирования изображения, отвлекающими его от решения др. задач.

При работе в среде Windows (графическая оболочка) на экран монитора нужно выводить сложные графические изображения в виде окон с указанием команд, кнопок управления. Это требует выполнение ЦП больших и сложных программ. Следовательно, для освобождения микропроцессора от функции сложного рисования окон в графических картах (видеоадаптеров AGP) предложено устройство, называемое графическим ускорителем (акселератором), а в более сложных картах - арифметический сопроцессор.

Назначение графического акселератора – выполнение задач по обработке стандартных графических функций, которые до этого выполнял ЦП. Например, при выводе окна на экран микропроцессор сообщает видеоадаптеру только размер окна и его размещение, остальное выполняет акселератор.

Графический акселератор – устройство комбинационного типа, выполняющее заданные логические и арифметические операции по жесткому алгоритму, который не может быть изменен. По этой причине видеоадаптер с графическим акселератором ориентирован, как правило, на вполне конкретные приложения. Пример, поддержка графического оконного интерфейса Windows.

· Графический контроллер управляет обменом данных между CPU и видео памятью и выполняет некоторые элементарные математические функции.

· Контроллер атрибутов управляет цветом изображения, выводимого на экран монитора, формирует 8миразрядный адрес регистра RAMDAC.

· Контроллер электронно-лучевой трубки формирует сигналы горизонтальной и вертикальной синхронизации, адрес ячейки памяти, т. к. сигналы горизонтальной и вертикальной синхронизации д.б. четко с адресов ячейки памяти.

Графический сопроцессор более универсальное устройство и работает параллельно с CPU. Имеет свое АЛУ и программное обеспечение. В современных компьютерах монитор позволяет 3D изображения. 3х мерная графика требует выделения памяти для хранения текстур (стиля закрашивания) и Z буфера (буфера глубины, предназначенного для удаления невидимых поверхностей). Обработка таких изображений требует от сопроцессора больших и сложных вычислений. Все расчеты в ПК перекладываются на графический ускоритель ввода адреса, CPU задает только выходные параметры.