Видеоконтроллер EGA. Схема. Назначение отдельных блоков и их функционирование

Назначение видеоадаптеров (графических контроллеров).

Аппаратные средства для вывода информации на экран включают в себя видеоадаптер (графический контроллер), выполненный для слота расширения ISA, PCI, AGP, PCI-e или встроенный на системной плате, а также собственно монитор любого исполнения или телевизор.

Конструктивно видеоадаптер представляет собой самостоятельное устройство, управляемое семейством собственных процессоров (от 2-х до 8-ми и более), сравнимыми по мощности с центральным процессором ПЭВМ.

Видеопамять современного графического контроллера достигает размера 256 мегабайт.

В состав видеоадаптера может входить блок TV-тьюнера для прямого приема телепередач, а также блок сопряжения с другим адаптером для повышения скорости обработки потока видеоинформации.

В качестве примера для изучения рассмотрим видеоадаптер EGA.

Расширенный Графический Адаптер (Enhanced Graphics Adapter - EGA) фирмы IBM представляет собой графический контроллер, обеспечивающий возможность работы в различных видеорежимах совместно с цветными или монохромными мониторами с цифровыми входами. Кроме того, адаптер обеспечивает возможность работы со световым пером.

Графический контроллер EGA может функционировать в текстовом и нескольких графических режимах и обладает возможностью загрузки в видеопамять шрифтов в алфавитно-цифровом режиме.

Схема графического контроллера EGA.

Назначение блоков видеоадаптера.

1. Блок управления разверткой изображения (CRT Controller) управляет сигналами горизонтальной и вертикальной синхронизации, начальным адре- сом вывода в видеобуфере, положением и формой курсора и др.

2. Блок синхронизации (Sequencer) генерирует тактовые сигналы и сигналы синхронизации доступа к видеопамяти. Данным устройством также обеспечивается возможность доступа к видеопамяти со стороны централь-ного процессора в специально выделенные моменты времени в промежутке между интервалами времени, необходимыми для доступа к видеопамяти в процессе регенерации изображения на экране. В этом же блоке содержатся регистры управления записью данных в битовые плоскости.

3. Графический контроллер (Graphics Controller) управления данными.

В графических режимах данные из видеопамяти пересылаются в микросхему контроллера атрибутов последовательно.

В текстовых режимах данные пересылаются в параллельной форме в обход графического контроллера.

4. Контроллер атрибутов (Attribute controller). В контроллере атрибутов устанавливается цветовая палитра из 16-ти цветов, каждый из которых может быть определен независимо от остальных цветов. На вход монитора подается 4-х битовый код цвета. Этой же микросхемой выполняются действия по управлению мерцанием и подчеркиванием. Контроллер получает данные из видеобуфера и преобразует их в управляющие сигналы, подаваемые на вход монитора.

5. Видеобуфер (Display MAP) Размер видеобуфера (называемого также видеопамятью или памятью адаптера EGA) равен 64 Кб. Видеобуфер досту-пен со стороны процессора как на чтение так и на запись и состоит из 4-х битовых плоскостей по 16 Кб. Существует возможность расширения буфера до 128 Кб. На плате расширения установлены разъемы для подключения еще 128 Кб памяти, что позволяет довести размер видеобуфера до 256 Кб. При этом в каждую битовую плоскость добавляется два дополнительных банка памяти по 16 Кб.

С целью совместимости с более ранними моделями видеоадаптеров, адреса видеобуфера могут изменяться. Вожможны 4 варианта.

Видеобуфер может быть установлен объемом 128 Кб и начинаться с сегментного адреса A0000, объемом 64 Кб с адреса A0000, объемом 32 Кб с адреса B0000 и тем же объемом но с адреса B8000.

6. Базовая система ввода/вывода (BIOS EGA) находится в памяти специ-ального ПЗУ установленного на плате адаптера. BIOS EGA объединяется с базовой системой ввода/вывода (BIOS системной платы). Здесь размещают- ся шрифты, используемые для генерации символов и управляющие програ-ммы видеоадаптера. Размер ПЗУ - 16 Кб, начальный адрес - C0000.

7. Дополнительные схем (MUX) для запоминания значений всех битовых плоскостей при чтении байта данных видеобуфера блоком управления CRT, центральным процессором или контроллером атрибутов.

На плате установлены также два тактовых генератора с частотами 14 и 16 Мгц, определяющие частоту вывода точек растра и 4 внешних регистра ввода/вывода, не входящие в состав схемы.