Vga

VGA ( English  Video Graphics Array ) es una interfaz de video por componentes utilizada en monitores y adaptadores de video . Lanzado por IBM en 1987 para computadoras PS/2 Model 50 y superiores [1] .

El adaptador de video VGA, a diferencia de los adaptadores de video anteriores de IBM ( MDA , CGA , EGA ), utiliza una señal analógica para transmitir información de color. La transición a una señal analógica se debió a la necesidad de reducir la cantidad de hilos en el cable. Además , la señal analógica hizo posible el uso de monitores VGA con adaptadores de video posteriores que pueden mostrar más colores [2] .

El seguidor oficial de VGA fue el estándar IBM XGA , de hecho fue reemplazado por varias extensiones de VGA conocidas como " Super VGA " (SVGA).

El término VGA también se usa para referirse a un conector VGA de 15 pines para transmitir señales de video analógicas en varias resoluciones .

Arquitectura del adaptador de video VGA

VGA (así como EGA ) consta de los siguientes subsistemas principales (la palabra "secuenciador" se denominó[ quien? ] conjunto de registros para controlar el acceso a los planos de memoria de video ):

• Controlador de gráficos ( Graphics Controller ), a través del cual se intercambian datos entre el procesador central y la memoria de video . Tiene la capacidad de realizar operaciones bit a bit en los datos transmitidos.
• Memoria de video ( Memoria de visualización ), que contiene los datos que se muestran en la pantalla del monitor. La DRAM de 256 kB se divide en cuatro capas de color de 64 kB .
• Convertidor en serie ( serializador o secuenciador ): convierte los datos de la memoria de video en un flujo de bits transmitido al controlador de atributos [3] .
• Controlador de atributos : convierte los datos de entrada en valores de color mediante una paleta .
• Sincronizador ( secuenciador ): controla los parámetros de tiempo del adaptador de video y cambia las capas de color.
• Controlador CRT ( Controlador CRT ): genera señales de sincronización para el CRT [4] [5] .

A diferencia de CGA y EGA , los subsistemas principales están ubicados en un chip , lo que permite reducir el tamaño del adaptador de video ( EGA también se implementó en un chip, al menos sus clones no originales taiwaneses ). En las computadoras PS/2, el adaptador de video VGA está integrado en la placa base [2] .

Diferencias con EGA

VGA es exactamente igual que EGA (incluida la memoria de video en el plano en modos de 16 colores y un secuenciador para acceder al procesador ), excepto por lo siguiente:

• Diferente conector y cable al monitor (y otros monitores), analógico , no de 2 bits por color. Este conector y cable no cambiaron durante unos 15 años (hasta la llegada de las tecnologías DVI , HDMI y DisplayPort basadas en paquetes digitales que procedían del mundo de los equipos de vídeo de consumo ) y se siguieron utilizando con resoluciones mucho más altas. Incluso los monitores VGA estándar a menudo eran capaces de mostrar el modo 800x600 cuando se usaban con una tarjeta de video más moderna (todo dependía de la calidad de los escáneres del monitor y su capacidad para no interrumpir la generación a frecuencias tan altas). Actualmente (todas las tarjetas de video modernas son compatibles con VGA de arriba a abajo), la palabra "VGA" en la vida cotidiana significa exactamente este tipo de conexión de monitor , ahora obsoleto, pero aún relevante;
• Colores de 18 bits en la paleta en lugar de 6 bits , un conjunto tan rico hizo posible, por ejemplo, implementar modos nocturnos, de mal tiempo, "encantados" y colores parpadeantes en juegos con una sola paleta (como en el juego " Última VII ");
• la presencia de modos de 256 colores, el estándar: 320 × 200, no documentado (en realidad documentado en la documentación para hardware VGA, pero no incluido en el BIOS y su documentación) los trucos podrían obtener 320 × 240 ( píxeles cuadrados , los llamados "Modo VGA -X") y superior;
• modo máximo de 16 colores: 640 × 480 (píxeles cuadrados);
• en todos los modos de gráficos de 200 líneas, la línea de escaneo se repitió 2 veces, lo que dio 400 líneas de escaneo físicas del monitor, lo que mejoró enormemente la calidad de la imagen incluso en los modos más bajos (sin espacios entre las líneas de escaneo);
• Altura de celda del generador de caracteres: 16 líneas de exploración, no 14, como en EGA , que daba las mismas 400 líneas de exploración en todos los modos de texto (excepto en los modos de compatibilidad con el generador de caracteres EGA ). Por lo tanto, VGA siempre ha usado 400 líneas de exploración , a excepción de los dos modos más antiguos de 16 colores, donde había 480 y 350. El modo VGA-X también usaba 480 líneas de exploración;
• todos los registros (paleta, secuenciador, etc.) son legibles, el EGA tenía una serie de registros de "solo escritura" (p. ej., paleta).

Modos de texto

En los modos de texto estándar , los caracteres se forman en una celda de 9×16 píxeles , es posible utilizar fuentes de otros tamaños: 8-9 píxeles de ancho y 1-32 píxeles de alto. Los tamaños de los caracteres en sí suelen ser más pequeños, ya que parte del espacio se dedica a crear un espacio entre los caracteres. La función para seleccionar el tamaño de fuente en el BIOS es independiente de la función para seleccionar el modo de video, lo que le permite usar diferentes combinaciones de modos y fuentes. Es posible cargar ocho y mostrar simultáneamente dos fuentes diferentes en la pantalla [2] [6] .

El BIOS VGA almacena los siguientes tipos de fuentes y funciones para cargarlas y activarlas:

• 8 × 16 píxeles (fuente VGA estándar),
• 8×14 (para compatibilidad con EGA ),
• 8×8 (para compatibilidad con CGA ).

Por lo general, estas fuentes se ajustan a la página de códigos CP437 . También admite la descarga de software de fuentes, que se pueden usar, por ejemplo, para la rusificación [7] .

Están disponibles los siguientes modos estándar:

• 40×25 caracteres, 16 colores, resolución 360×400 píxeles;
• 80×25 caracteres, 16 colores, resolución 720×400 píxeles;
• 80×25 caracteres, monocromo, resolución 720×400 píxeles. [cuatro]

Aunque en los modos de texto VGA un espacio de caracteres tiene 9 píxeles de ancho, solo 8 de ellos están definidos en los datos del generador de caracteres (8 bits de un byte por línea); los píxeles de la columna derecha de la matriz de caracteres se determinan automáticamente: vacíos (para caracteres en el rango 0x00-0xAF y 0xE0-0xFF) o lo mismo que los píxeles de la 8ª columna (para caracteres pseudográficos en el rango 0xB0-0xDF) . El modo de repetición de la octava columna podría desactivarse a través del registro (de ninguna manera a través de la solicitud del BIOS). Además, a través de los registros, era posible cambiar el modo de texto de 9 columnas a 8 columnas para un carácter (al igual que cambiar los modos gráficos de 320/360 píxeles por línea), lo que era necesario para algunas matrices de computadoras portátiles. En este caso, las fuentes estándar generalmente se unían y tenía que cargar las suyas propias (en el BIOS, el proveedor generalmente prescribía fuentes más estrechas, pero las fuentes rusas las cargaban programas de terceros, como KeyRus).

Si usa fuentes más pequeñas que el estándar 8x16, puede aumentar el número de líneas en el modo de texto. Por ejemplo, si habilita la fuente 8x14, habrá 28 líneas disponibles. Habilitar la fuente 8x8 aumenta el número de líneas a 50 (similar al modo EGA 80x43 ) [8] [9] .

En los modos de texto, para cada celda con un carácter, puede especificar un atributo que especifica cómo se muestra el carácter. Hay dos conjuntos separados de atributos: para modos de color y para monocromo.

Los atributos del modo de texto en color le permiten seleccionar uno de los 16 colores de caracteres, uno de los 8 colores de fondo y habilitar o deshabilitar el parpadeo (la capacidad de seleccionar el parpadeo se puede reemplazar por la capacidad de seleccionar uno de los 16 colores de fondo), que es el igual que las capacidades CGA.

Los atributos del modo monocromático son los mismos que los disponibles con el MDA y le permiten habilitar el brillo, el subrayado, el parpadeo, la inversión y algunas combinaciones de los caracteres [2] .

Modos gráficos

A diferencia de sus predecesores (CGA y EGA), el adaptador de video VGA tenía un modo de video con píxeles cuadrados (es decir, en una pantalla con una relación de aspecto de 4:3, la relación de resolución horizontal y vertical también era de 4:3 ). Para los adaptadores CGA y EGA , los píxeles se estiraron verticalmente.

Modos gráficos estándar

• 320×200 píxeles, 4 colores.
• 320×200 píxeles, 16 colores.
• 320×200 píxeles, 256 colores (nuevo para VGA).
• 640×200 píxeles, 2 colores.
• 640×200 píxeles, 16 colores.
• 640×350 píxeles, monocromo.
• 640×350 píxeles, 16 colores.
• 640×480 píxeles, 2 colores. Con una resolución de 640×480 píxeles, tiene una relación de aspecto de 1:1 (nuevo en VGA).
• 640×480 píxeles, 16 colores (nuevo para VGA) [4] .

Modos gráficos no estándar (modos X)

La reprogramación de VGA permitió lograr resoluciones más altas en comparación con los modos VGA estándar. Los modos más comunes son:

• 320×200, 256 colores, 4 páginas. Exteriormente no diferente del modo 13h (320×200, 256 colores), este modo tenía cuatro páginas de video de poco menos de 64 kB cada una. Esto permitió el almacenamiento en búfer doble e incluso triple .
• 320×240, 256 colores, 2 páginas. En este modo, hay menos páginas, pero los píxeles tienen una relación de aspecto de 1:1 (cuadrada).
• 360×480, 256 colores, 1 página. La resolución más alta a 256 colores que permite VGA.

Todos estos modos usan una organización planar de memoria de video, conceptualmente similar a la que se usa en los modos de 16 colores, pero usan 2 bits de cada plano para formar el color, y no 1, es decir, los bits 0-1 del byte 0 en el plano. 0 dio a los bits 0 -1 los colores del píxel 0, los mismos bits en el plano 1 son bits de color 2-3, etc. Los siguientes bits del mismo byte dieron los colores de los siguientes píxeles, es decir, 4 ubicados "uno paralelo al otro" en la misma dirección de byte en 4 planos establezca el color en 4 píxeles.

Esta disposición de la memoria de video hizo posible usar toda la memoria de video de la tarjeta, y no solo el plano 0 en 64K, para formar una imagen de 256 colores, lo que hizo posible usar resoluciones altas o muchas páginas de video.

Para trabajar con dicha memoria, se utilizó el mismo secuenciador que en los modos de 16 colores.

Pero debido a las peculiaridades del controlador de memoria de video, la copia de datos a la memoria de video es cuatro veces más rápida que en el modo de 13 h (esto depende en gran medida del código de máquina específico que realiza la copia y el escenario de dibujo específico, es decir, el relleno de color sólido , en general, la memoria de video planar es mucho más lenta de lo habitual, y es por eso que SVGA la abandonó por completo).

El término "X-mode" ( Modo X en inglés  ) fue acuñado por Michael Abrash en 1991 para referirse a un modo no estándar de 320 × 240 con 256 colores. Este modo se abrió (al estudiar la documentación de IBM para equipos VGA, que en ese momento estaba protegido a nivel legal y no iba en forma de archivos de dominio público, solo se publicaron llamadas VGA BIOS que no podían habilitar estos modos) por varios programadores independientemente unos de otros, pero se hizo famoso gracias a los artículos de Michael Abrash en la revista Dr. Diario de Dobb " [10] .

Véase también

• Extensiones de BIOS VESA
• VGA (conector)
• QVGA
• SVGA
• C.I.F.
• Otras resoluciones de pantalla comunes

Notas

1. ↑ Wilton, Ricardo. IBM Video Hardware and Firmware // Programmer's Guide to PC and Ps/2 Video Systems . - Microsoft Press, 1987. - S.  544 . — ISBN 1-55615-103-9 .
2. ↑ 1 2 3 4 Thompson, Stephen Opciones de firma VGA para un nuevo subsistema de video . Revista de sistemas de IBM (1988). Consultado el 15 de diciembre de 2006. Archivado desde el original el 25 de agosto de 2011.  
3. ↑ Neal, JD Funcionamiento del secuenciador  VGA . Proyecto FreeVGA (1998). Consultado el 23 de febrero de 2007. Archivado desde el original el 25 de agosto de 2011.
4. ↑ 1 2 3 Scott, Michael Comp.sys.ibm.pc.hardware.video Preguntas frecuentes  ( 1997). Consultado el 23 de febrero de 2007. Archivado desde el original el 19 de octubre de 2008.
5. ↑ Frolov, Alejandro; Frolov, Grigori. Arquitectura de los adaptadores de video EGA y VGA . Programación de adaptadores de video CGA, EGA y VGA (1992). Consultado el 23 de febrero de 2007. Archivado desde el original el 25 de agosto de 2011. (indefinido)
6. ↑ Neal , JD Funcionamiento del modo de texto VGA . Proyecto FreeVGA (1998). Consultado el 15 de diciembre de 2006. Archivado desde el original el 25 de agosto de 2011.  
7. ↑ Frolov, Alejandro; Frolov, Grigori. Aplicaciones _ Programación de adaptadores de video CGA, EGA y VGA (1992). Consultado el 23 de febrero de 2007. Archivado desde el original el 25 de agosto de 2011. (indefinido)
8. ↑ Dnes, Walter Nicer consola de modos de texto (inglés) (enlace no disponible) . Fecha de acceso: 11 de enero de 2007. Archivado desde el original el 7 de diciembre de 2003.   
9. ↑ Rollins, Dan INT 10H 11H : Funciones del generador de caracteres EGA/VGA . ¡Ayuda técnica! (1997). Consultado el 11 de enero de 2007. Archivado desde el original el 25 de agosto de 2011.  
10. ↑ Abrash, Michael Mode X: 256-Color VGA Magic  (inglés)  (enlace no disponible) . Libro negro de programación gráfica (2001). Consultado el 30 de marzo de 2007. Archivado desde el original el 30 de septiembre de 2007.

Enlaces

• Pinout VGA con descripciones de señal
• Conexión de monitores VGA a través de par trenzado

diccionarios y enciclopedias	Gran danés gran noruego Britannica (en línea)