Videografik-Array

Marker Eine VGA-kompatible Grafikkarte

Grundsätzliche Fähigkeiten

• (mindestens) 256K interner Speicher
• Schreib-Register rücklesbar (wo EGA-Karte this Eigenschaft fehlt, wurde ein Sichern Dezember Zustand der Grafik Arte Unmöglich Macht)
• unterstützt alle gängigen CGA und EGA Grafik- und Textmodi
• Grafikmodus 640 × 480 Pixel mit 2 oder 16 Farben
• Grafikmodus 320 × 200 Pixel mit 4, 16 oder 256 Farben
• Alle (max. 256) Farben frei wählbar aus einer Farbpalette von 2 ^{3 × 6} = 262144 Farben
• Videoauflösung von bis zu 720 × 400 im Textmodus,
• ROM Fonts in CodePage 437 mit 8, 14 und 16 Pixel Zeilen, 8 bzw. 9 Pixelspalten pro Zeichen.
• Nutzbare Schriftarten mit 256 oder 512 Zeichen und 1 bis 32 Pixelzeilen pro Zeichen möglich

Hardware-Ebene

• VGA Anschluss MIT Analoga Übertragung Nach der RGB – Signalkomponenten (anders als bei EGA , ähnlich Wie beim PGC ) war (abhängig von der Karte oder Signalquelle) prinzipiell Darstellung unendlich Vielen Farben und Zwischenabstufungen in verbindung sterben Mit Einem geringen Schaltungsaufwand bei Einem Röhrenmonitor ERLAUBT. Allerdings ist Bildqualität stark vom Schaltungsaufbau und der Bauteilequalität der Karte Eulen der anschließenden Übertragungskabel zur Bildröhre abhängig sterben.

Auflösung

Häufig benutzte Grafikmodus

• 320 × 200 Pixel, 256 Farben (8 Bit , 64 kB linear, sehr beliebt für Spiele)
• 320 × 200 Pixel, 16 Farben (4 Bit)
• 640 × 200 Pixel, 16 Farben
• 640 × 350 Pixel, 16 Farbe (siehe Enhanced Graphics Adapter , Kurz EGA)
• 640 × 480 Pixel, 16 Farben (quadratisch Pixel, 1-Flugzeug je Bit wo Pixelfarbe, 4 Ebene 16 Farben für)

Als Text Modi Wird vor Allem 80 × 25 Zeichen (16 Pixelzeilen pro Zeichen) und 80 × 50 Zeichen (8 Pixelzeilen pro Zeichen) genutzt, Torerfolg mit Einem zugrundeliegenden Bildauflösung von 720 × 400 Pixel.

Flexibilität des VGA-Anschlusses

Die Bildauflösung und Parameter , wo Bildausgabe über den Klassisches VGA Anschluss lassen sich frei Ziemlich EINSTELLEN. Trotzdem lassen sich TV Röhrengeräte prinzipiell nicht ein Einer Standard – VGA-Karte Betreiber (kein csync = Necessesary Zusatzelektronik, etwas andere Pegel = Necessesary Zusatzelektronik, kein Zeilensprung = nur 240 … 288 Zeilen-Darstellung Möglich)

Für herkömmliche analoge VGA Röhrenmonitore geeignet Ist jedoch folgende Variante:

• Pixelfrequenz: 28,322 MHz oder 25,175 MHz. halbierbar.
• Segelfrequenz: 31.4688 kHz ist der Standardwert. Genau 80% wo Zeilenzeit wird zur Bilddarstellung genutzt.
• Vollbilddarstellung.
• 70,08 Bilder / s bei maximal 400 Sichtbaren Zeilen oder 59,94 Bilder / s bei maximal 480 Sichtbaren Zeilen
  • Die Anzahl der Sichtbaren Segeln lässt sich auf 350 Segeln retten. Sie überwachen die Änderung der Polarität der Sync-Signale (+ hsync -vsync). Genützt für EGA Simulation.
  • Eine weitere Möglichkeit, die Auflösung zu verringern, das Beste aus Darin, Segeln doppelt darstellen – Aus 480 Segeln wurde so 240 oder 400 Segeln zu 200 Segeln. Genutzt für CGA-Simulation.
• Pro Sieve Sind 640 oder 720 Sichtbares Pixel üblich (Ihr nach gewähltem Pixeltakt)
  • These lessst sich halbiert auf 320 bzw. 360 Pixel.
  • Im 256-Farben-Modus wird der Pixeltakt auch schon mal halbiert.
• Speicheraufbau
  • 64 kB x 32 Bit, wiederkehrende Karten 128 kB x 32 Bit
  • Grafikmodi lesen alle 8 Takte aus einem 32-Bit-Wort aus. Modi mit bis zu 16 Farben erzeugt daaus 8 Pixel. 256-Farben-Modi 4 Pixel.
  • Bei Textmodi hat einen zweiten Zugang für das Auslesen der Zeichenrepräsentation erhalten.

Der Fortschritt des VGA-Anschlusses war analog Übertragung des Signals zum Monitor. DAMIT überwand Mann das Manko des CGA-Anschluss BZW. EGA-Anschlusses, der bei 16 bzw. 16 beginnt. 64 Farben (bei SW: 3 bzw. 4 Graustufen) übertragen können. VGA-Anschlüsse Konners theoretisch farbenreiche Farben anzeigen, Standard VGA-Karten haben 262144 davon benutzt.

Ernst ein Jahrzeugt später hat die analoge Übertragung als Manko herausge stellt. Für TFT – Displays mit einzeln ansteuerbaren PixelNet Führt sie bei Hohen Auflösungen (spätestens bei 1600×1200 PixelNet) zu Unschärfe und Unruh (Moire) im Bild. Der Nachfolger heissen DVI- D, HDMI und DisplayPort . HDMI ist eines der besten von DVI; HDMI Signal sind zu DVI Abwarf Kompatibel.

Kompatibilität zu MDA, CGA und EGA-Karten

VGA-Garantie Abgewiesen Kompatibel mit allen IBM Grafikkarten für PCs; beim zugriff über den BIOS Krieg stirbt Kompatibilität BESONDERS hoch, aber Auch bei direkter Registerprogrammierung funktioniert stirbt meist Programme weiterhin. Insbesondere Müssen Benutzer nicht mehr den between Farbfähigkeit (CGA, EGA) und Hohe Textqualität ( MDA ) wählen. Für VGA gerechnet wird von Anfang eines Sowohl monochrom (meist Weisse) Als Auch farbige Monitore angeboten.

Farbpaletten

CGA bot 16 feststehende Farben . EGA bewahrte de CGA-Kompatibilität und erlaube trotzdem 64 Farben in allen Modi, der 16 Farbnummern der CGA als Zeiger auf eine softe Palette, eine Tabelle mit 16 Einträgen, interpretiert wurde; Die Einträge der Palette enthielten die EGA-Farbnummern im Bereich 0 bis 63. Beim Start des Systems wurde der Farbindnedergen, der Farbeindruck schillert, der diese 16 CGA-Farben-Boote besitzt; Programme, die im EGA-Standard zu finden sind, könnten den Einträgen aber ändern. Irgendwann nur noch 16 Farben gleichzeitig darstellen, aber aus einer Gesamtmenge von 64 Farben.

VGA-Grafikkarten unterstützen 262.144 mögliche Farben. Bei VGA-Karten existieren sterben erwähnte Palette Mit 16 eintragen ebenfalls – die Darin enthaltenen Werte im Bereich 0 bis 63 Wird aber im Gegensatz zu EGA nicht direkt als Farbnummern, Sondern wiederum als Zeiger auf den Erstes 64 eintragen Einer weitere Tabelle interpretiert. This VGA Farbpalette hat nun 256 eintragen im Bereich von 0 bis 262143. Auch hier Werden beim Start in die Ersten 64 eintragen Sölch VGA Farben eingetragen, sterben die 64 EGA Farben optisch Gleichen, aber von Anwendungen, sterben VGA Kennet Verändert Werden Können. Durch of this zweistufige Elle Verfahren can Auch in den CGA- und EGA kompatiblen Modi, in denen VGA alle VGA Farben dargestellt Werden, allerdings weiterhin nur 16 Jeweils Davon gleichzeitig. Im 256-Farb Grafik-Modus wurde Dates ImBildschirmspeicher daggen direkt als Zeiger auf die 256-Einträge-Tabelle interpretiert und 16-Einträge-Tabelle nicht nutzen.

Bei Einigen CGA-kompatiblen Modi used VGA Sogara Eine dreistufige Palette als CGA-Karte Auch sterben in Diesen Modi BEREITS eine, allerdings nicht frei wählbare, Palette von 2 oder 4 aus 16 Farben used Hüte.

Textmodus

VGA – Grafik Natur tot für den Textmodus Mit 720 Punkten pro Zeile dar, wie schon sterben MDA-Karte, aber im Gegensatz zu CGA und EGA, stirbt 640 Punkte Verwenden. Jede der 80 Zeichen pro Zeil wurde im Vergleich zu CGA / EGA um einen Pixel auf 9 Pixel vergrößert, was sich deutlich von der Zeichenbarkeit und der Lesbarkeit abhebt. Da im Zeichenspeicher jedoch nur acht Räume gespiegelt wurden, wurde das 9. Pixel entweder Ledergel oder durchwiederholung des 8. Pixel erzeugt. Diese Entscheidung wird nach den Nummern der Zeichencodes – Zeichen 0xC0 bis 0xDF, welche in de Codepage 437Blockgrafikzeichen mit Anschluss nach rechts Enthalten, hotellet sterben Wiederholung 8. Dezember Pixel, other ist bei den 9. Spalte immer leer sterben. Characterized Ergeben sich Auch Typischer vertikale Streifen bei Einigen Anwendungen (Wie z. B. sterben Turbopascal ab Version 6), sterben die Hintergrund mit Grauzeichen voll. Für sterben verwendung von other Code Pages, in den sterben Positionen 0xC0 bis 0xDF Gewöhnliche Druckzeichen Enthalten, Kann sterben Wiederholung 8. Dezember Pixel Auch komplett abgeschaltet Werden (this möglichkeit gab es bei der MDA, Derens Code – Seite unveränderlich auf sterben 437 festgelegt Krieg, noch nicht) .

Wer weiß, die EGA-Karte unterstützt Bit 3 von Attribut-Bytes die Auswahl aus zwei Zeichensätzen. So ist es mit zeterenfinen Zeihensätzen möglich, die zu 512 verschiedenen Zeichen gleichzeitig im Textmodus darstellen.

Es eingebaute Zeichengenerator Unterstützt Benutzerdefinierte Zeichensätze, sterben 1 bis 32 Pixel hoch sein Können. Während sterben Übliches benutzerdefinierten Zeichensätze Übliches Zeichengrößen von sterben 8 × 8, 8 × 14 oder 8 × 16 PixelNet Hotellet, existieren Auch Kleinere Schriften, sterben ETWA bei 5 Pixel Hohen Zeichen bis zu 96 Zeichenzeilen erlaub Wurde, sterben aber Kaum noch lesbar Sind.

Mit 1 oder 2 Pixel Höhen „Schriften“ lassen sich im Textmodus (pseudo) Grafische Effekte erzielen, sterben allerdings Auch zur Blütezeit, wo Grafik-Spielerei unter DOS nur Selten genutzt Worden Sind, da im Text-Modus nur 16 Farben zur verfügung Stehen und sterben 256- Farben-Grafikmodi genauere Effekte von ermöglicht.

Grafik BIOS

Wie schon EGA Karten hotellet Auch eine VGA Eigene Karten sterben Grafik- BIOS , um sterben VGA und EGA Auch Grafikfunktionen des Adapters für Anwenderprogramme zugänglich zu machen, ohne that this sterben Komplizierte Registerprogrammierung selbst durchführen Müssen. This is Notwendig, dann das System – BIOS – PCs in der Regel Lediglich MDA und CGA Unterstützt Eines. Wie bei SCSI -Steuergeräten und Netzwerkkarte mit Boot – ROM Wurde den Maschinencode in dem für Zusatzkarten reservierten Adressraum Dezember Prozessor between 640 und 960 Kibibyte , im so genannten Konventionell ArbeitsspeicherEingetragen. Hier werden die Programme auf den VGA (und EGA) Routinen der Grafikkarte erstellt. Teilweise Wird Auch Grafikroutinen des System-BIOS auf angepassten Code, wo umgelenkt Arten Grafiken, um Kompatibilität zu Prog Rahmen zu Älteren gewährleisten sterben.

Geschichte

Entwicklung

Die heute Graphics Arten für IBM-kompatible PCs Sind Hauf zumindest Teilweise VGA-kompatibel. Von 1981 bis 1990 ETWA setzt IBM Standards of this Architektur sterben, so Auch bei Grafikarten. Aufgrund wo Fähigkeiten und Architektur des Seinerzeit meistverwendeten Betriebssystem DOS (benötigt Lediglich Textmodus , keine Multitaskingfähigkeit ) Krieg es Damals DAHER Notwendig that Peripherie und Erweiterungskarten zum jeweiligen mal Industry StandardHardwarekompatible Signale, da die Software die Erweitungskarte oder Peripheriekomponenten direkt programmiert. Mein Problem ist, dass Probleme mit Schwierigkeiten und Unzufriedenheit, wie im VGA-Standard definiert. Mit Dem einsetzenden Siegeszug des PC Ende der 1980er Jahre Nahm Anzahl der Hersteller für PC Grafiklösungen Auf dem Markt stark zu, und der Preis für Grafikarten sank sterben. IBM verliert seine Markt- und Standardisierungsmacht. Um sich von der Konkurrenz abzuheben, begannen Zahlreiche Hersteller (z. B. Genua Systeme , Trident Microsystems , HerculesB. v. m.), den VGA-Standard My Own Entwicklungen (zB VGA-Graphics BIOS-Erweiterungen) zu erweitern. So bot mit der Zeit meisten Grafikarten sterben die möglichkeit, Auflösungen bis 1024 × 768 oder daruber in High- oder True Color darzustellen. Auch mit dem Aufkommen von grafischen Benutzeroberflächen wie WindowsErste Funktionen zu den Fähigkeiten, wie das Zeichnen und Füllen von Rechtecken und Flächen in Hardware durch die Grafikkarte. Allerding waren alle ihrer Arbeit wert, entweder VGA oder irgendeine andere Eigenschaft.Die Funktion ist Standard und es ist nicht möglich, sich um Grafiken zu kümmern. Daher sollte diese Software, die diese Funktionen ausführt, ihren eigenen Grafikkartentreiber mitbringen (Beispiel: MS Flight Simulator 5.0 ). Für wichtige Anwendungen wie Windows 3.1 , AutoCAD , aber auch die Grafikchiphersteller TreiberZur Verfügung gestellt. Unsere All-in-One-Grafikkarten, die nicht dem Standard entsprechen, sind mit denen von Fall identisch, nur dass die Software nicht mit VGA kompatibel ist.

Spiele bis 1995 sind hier zu lernen über 320 × 200 × 8-VGA-Modus-Modus (Modus 13h). Beispile mind Doom 1, Worms oder Wolfenstein 3D . Bis heute ist oft der VGA-Treiber der einzige Colorable, wenn kein Hardwaretreiber oder Grafiktreiber installiert wurde.

Um Bildende höhere Auflösungen und Derens Programmierung zu vereinheitlichen, gerechnet wurden Anfang der 1990er Jahre von der VESA sterben Auflösungen bis 1280 × 960 in 256 Farben und Derens BIOS – APIs normiert. This VESA Erweiterung gerechnet wird Auch Darauf zugig von den Grafikchipherstellern übernommen und in sterben VGA BIOS eingepflegt. Die VESA – Erweiterung erscheint in mehrere Version, aktuelle Version 3.0 ist. Die VGA – BIOS – Chips Waren meist als ROM ausgeführt, so that sich sterben Graphics Spezies selbst nicht auf Eine neue VESA BIOS Version aufrüsten lassen. Durch sterben verwendung von TSR-Prog Rahmen , Welche gewissermaßen als „VESA Wrapper“Dien, lassen sich unter DOS neue VESA Erweiterung auf Systemen Nutzen, über Welche Eine entsprechend Leistungsfähige, aber zur benötigten VESA Version inkompatibel Graphics Arte BESITZ. Diese TSR-Programme stellen die VESA-Erweiterungs-Routinen zur Verfügung und setzen diese für die Grafikkarte um. NEBEN herstellerspezifischen Wrappern is also available Universalwrapper Wie UNIVESA.EXE oder UNIVBE.EXE. This gerechnet wurden oft used, um sterben VESA Erweiterung der Version 2.0 auf Systemen nachzurüsten, Derens Graphics Arten Lediglich VESA 1.0 unterstützen. Erst Mitte der 1990er Jahre hat sich sterben mit den VESA – Erweiterung kompatible Grafikarten soweit durchgesetzt that sie von den Spieleherstellern zunehmend Unterstützt gerechnet wurden. Auch mit den Erscheinungen des ersten Pentiums-Prozessoren Auf den Massenmarkt genug Rechenleistung vorhanden, um available in dem VESA – Modi, selbst mit Wrapper Einer Fluss Grafikdarstellung in DOS Aufwand Spiele Wie Wing Commander 3 oder die Need for Speed Motivation und andere Mentalität zu can. In der Shareware Würde -Szene allerdings auf den Modus 13h noch Drücker Zeit (320 × 200, 256 Farben) Gesetzt, da Hier eine Bildschirmseite Ziemlich genau 64 KB benötigt. This is in Zahlreichen verbreiteten günstigen Real-Modus – – Compilern Wie Turbo Pascal maximale Größe für Erlaubt sterben Datum Struktur im Arbeitsspeicher ; Mode 13h-Bildschirmseiten Sind unter Sölch CompilernDazu vergleicheweise einfach zu handhaben. Trotz der VESA Erweiterung Wurde unter Windows – noch heute einem Standard – VGA – Treiber eingerichtet, solange kein herstellerspezifischer Treiber verfügbar ist, im Gegensatz beispielsweise zu Linux und BSD .

In den Schweden der 90er Jahre richtete Jahre Windows 95 und 98 durch. Windows 95 und sein Nachfolger mit DirectX und OpenGLBetriebssystemschnittstellen, mit den Anwendungen definiert die Funktion von Grafikkarten sprechen können. Windows bietet standardisierte Funktionalität sowie den Grafiktreiber weiter, der die Befehle für die Grafikkarte umsetzt. Somit ist eines der Hauptmerkmale von Grafikkarten als Windows für alle Arten von Programmen. Ein zu einem bestimmten Hardware-Standard kompatibles Grafik-BIOS ist unter Windows prinzipiell nicht mehr erforderlich. Eine direkte Programmierung der Graphics Arte Wie unter DOS ist unter Windows-ohnehin nicht Möglich, da Windows-multitaskingfähig ist und für absterben user interface selber sterben Graphics Arte benötigt. Über einmalige Konflikte durch gleichlaufende Zughilfen verschiedener Programme laufen lassen Hardwarezugrifte unter Windows dafür gründet über das Betriebssystem und Geräte Gerätertreiber. Diese DirectX-Treiber ermöglichen den Vergleich des Grafik-BIOS-Komplexes mit dem Chip in der Regel direkt über seine Register. Upgrade der Funktion wird durch die Ansicht der Routinen des rechten Starrings VGA-Grafikbios im Wesentlichen erleichtert. DirectX-Treiber ermöglicht den Vergleich zum Grafik-BIOS Komplexer. Die Steuerung der Grafikkarte wird von Windows Treiber begleitet. Diese Programme bewegen die Grafik mit der Infanterie, da die Abstraktionsbeine liegen und z. B. ein wesentlicher Teil der Grafiktreiber und Grafikkarte übernommen werden können. Dies eröffnet zahlreiche Möglichkeiten, Diese Grafikdarstellung durch bestimmte Schaltungen im Grafikchip zu bescheleunigen. Auch de Portierbarkeit auf anderen Plattformen wird durch den hohen Abstraktionsgrad erleichtert. Allerdings nimmt auch die Komplexität des Grafikchips und des Grafiktreibers zu. Die vergleichsweise einfach Grafikchips, Welche bislang über Höchstens einige Beschleunigungsfunktionen für Grafische Benutzeroberflächen verfügen (z. B. Fuller von Rechteck, Zeichnen von Linien Durch Die Hardware), gerechnet wird mit den Breiten Verfügbarkeit von Windows 95 ff. und Direct3D zu Hochkomplexen Die vergleichsweise einfach Grafikchips, Welche bislang über Höchstens einige Beschleunigungsfunktionen für Grafische Benutzeroberflächen verfügen (z. B. Fuller von Rechteck, Zeichnen von Linien Durch Die Hardware), gerechnet wird mit den Breiten Verfügbarkeit von Windows 95 ff. und Direct3D zu Hochkomplexen Die vergleichsweise einfach Grafikchips, Welche bislang über Höchstens einige Beschleunigungsfunktionen für Grafische Benutzeroberflächen verfügen (z. B. Fuller von Rechteck, Zeichnen von Linien Durch Die Hardware), gerechnet wird mit den Breiten Verfügbarkeit von Windows 95 ff. und Direct3D zu HochkomplexenGrafikprozessoren mit Fähigkeiten zur Beschreibung Darstellung Dreidimensionaler Welten weiterentwickelt. Anzahl fundierte Grafikchiffersteller aus den 1990er Jahren haben mit dieser Entwicklung nicht Schritt gehalten und sind aus dem Markt verschwunden.

Aufgrund des Hohen Alters Dezember VGA Standards und DAMIT die einhergehenden Limitierungen des Designs ist es ein Anliegen verschiedener Hersteller Wie Intel oder ATI , die VGA – Standard die Durch UGA -Standard (Universal Graphics Adapter) zu ersetzen. Immerhin Wird VGA-Karte in dem Mittleren sterben 1980ern für den ISA-Bus Entwickelt wurde gerade für modernes Betriebssystem Einer Schwierigkeit darstellt als VGA SOMIT zu der Errungenschaften Dezember geschützten Speichermodell ( Protected Mode ) unvereinbar ist.

Das Erklärt Ziel der Förderer von UGA ist es, sterben GRAFISCHE Mindestleistungen von 640 × 480 × 4 auf 800 × 600 × 32 anzuheben, das Speichermodell wo Graphics Arte zu vereinfachen (Durch 32-Bit-zugriff Eulen stirbt Abschaffung dort Palette und den Textmodus ) und EIN plattformunabhängigen zugriff auf sterben Graphics Arte über EFI -Treiber zur verfügung zu Toten. Critischer, Platformabhängiger Code soll so reduziert werden. EFI Treiber Ist kein Ersatz für Betriebssystem -spezifische Treiber, MIT EFI und UGA soll den zugriff auf sterben Graphics Arten aber sie Betriebssystemdesign adapted Werden.

Nach dem Planeten von AMD , Intel , LG und weiteren Rechner- und Bildschirm-hersteller, soll die VGA Eulen Auch die LVDS -Anschluss spätestens im Jahr 2015 ^[veraltet] nicht mehr Hergestellt Werden. Ein D flat Stelle Sollen sterben digi Sprach Ausgang Display oder HDMI verbaut Werden. ^[1]

Heutige Bedeutung

Unabhängig von of this Ursprünglicher Vielfalt von Auflösungen „VGA Auflösung“ heute STANDEN, ETWA bei SPEZIFIKATIONEN für Displays oder Smartphones, meist für sterben Auflösung von 640 × 480 PixelNet, Wobei meist Bildenden höheren Pixeltiefe BZW. Farbauflösung (bis 32 Bit) wird benötigt, die ursprünglich nicht zur Verfügung stehen.

Von der VGA-Auflösung von 640 × 480 Pixeln lassen sich weiter formatieren z. B. für PDAs ab. Eine Auflsung fand alles Grafikmodus # Bildauflsung .

Literatur

• Mathias Uphoff: Programmierung der EGA / VGA-Grafikkarte , 1. Auflage, Addison-Wesley, 1990, ISBN 3-89319-274-3

Einzelstunden

1. Hochspringen↑ VGA-Buchse zum Aussterben verurtet – Artikel online verfügbar , vom 10. Dezember 2010