ZESPÓŁ SZKÓŁ TECHNICZNYCH
IM. IGNACEGO MOŚCICKIEGO
w TARNOWIE - MOŚCICACH
Specjalność: Elektroniczne Maszyny i Systemy Cyfrowe
PRACA DYPLOMOWA
Temat: Budowa i zasada działania kart graficznych.
Konsultant: Wykonał:
mgr Janusz Sadowski Krzysztof Łabno
Tarnów 2002
SPIS TREŚCI
1.Cel i przeznaczenie pracy..........................................................................................3
2.Budowa i zasada działania kart graficznych..............................................................4
2.1.1.Etapy projektowania kart....................................................................................5
2.1.2.Przegląd kart graficznych....................................................................................8
2.1.3.Standard VESA...................................................................................................11
2.1.4.Tryb tekstowy.....................................................................................................12
2.1.5. Tryb graficzny...................................................................................................17
2.2.Rodzaje kart graficznych.......................................................................................20
2.2.1.Karta MDA.........................................................................................................20
2.2.2.Karta CGA..........................................................................................................21
2.2.3.Karta EGA..........................................................................................................23
2.2.4.Karta VGA..........................................................................................................26
2.2.5.Karta SVGA.......................................................................................................34
2.3.Współczesne karty graficzne.................................................................................39
2.3.1.Dodatkowe funkcje kart graficznych..................................................................39
2.3.2.Karty TV i dekodery DVD.................................................................................44
2.3.3.Wielkość pamięci, rozdzielczość i głębia koloru...............................................47
2.3.4.Określenie ilości pamięci na karcie graficznej...................................................48
2.3.5.Pamięci stosowane w kartach graficznych.........................................................49
3.1.Obsługa prezentacji...............................................................................................52
3.2.Informacje o prezentacji.......................................................................................53
4.Podstawy pracy w Microsoft Power Point .............................................................54
5.Podstawy pracy w Ulead Cool 3D..........................................................................62
6.Ergonomia stanowiska komputerowego...................................................................67
7.Wnioski.....................................................................................................................71
8.Literatura..................................................................................................................72
1. Cel i przeznaczenie pracy.
Celem pracy było wykonanie multimedialnego programu prezentującego budowę i zasadę działania kart graficznych, jak również zapoznanie się z działaniem kamer internetowych.
Problematyka pracy obejmuje: budowę kart, zasady ich działania w trybach tekstowych i graficznych, podział kart graficznych oraz realizacja przez nie dodatkowych funkcji.
Program ma służyć jako multimedialna pomoc dydaktyczna nawiązująca do przedmiotów typu informatyka oraz urządzenia peryferyjne. Program ten może również służyć jako podstawa do tworzenia multimedialnych pokazów i prezentacji
konstruowanych w środowisku programu Microsoft Power Point.
2. Budowa i zasada działania kart graficznych.
Terminów karta graficzna i adapter można przy pewnym założeniu używać zamiennie. Różnica pomiędzy kartą a adapterem polega na tym, że karta jest urządzeniem wymiennym, które montujemy w gnieździe magistrali rozszerzającej (ang. Slot), natomiast adapter może być umieszczony także na stałe na płycie głównej. Rozróżnienie to dotyczy wszelkich adapterów i kart. W niniejszych dokumentach używać będziemy terminu karta, gdyż jest on powszechnie stosowany, nie przesądza to jednak o umiejscowieniu urządzenia.
Karta graficzna jest urządzeniem pośredniczącym w komunikacji systemu komputerowego z monitorem. Otrzymuje ona informacje o treści obrazu od systemu
i po odpowiednich działaniach wytwarza sygnały sterujące pracą monitora. Z biegiem czasu ilość zadań wykonywanych przez kartę graficzną rosła. Stąd możemy karty graficzne podzielić na tak zwane bufory ramki, które nie uczestniczą w tworzeniu treści obrazu oraz na karty akceleratorowe. Wśród tych ostatnich wyróżniamy akceleratory 2D, czyli grafiki dwuwymiarowej i akceleratory grafiki trójwymiarowej 3D. Zadaniem prostych kart graficznych, czyli buforów ramki, jest wytworzenie sygnałów sterujących monitorem, potrzebnych do uzyskania określonego obrazu.
O elementach tego obrazu decyduje zawartość tak zwanej Pamięci Video. Zawartość ta jest tworzona wyłącznie przez system, a konkretnie przez mikroprocesor, natomiast karta w tym procesie w ogóle nie uczestniczy.
W przypadku kart akceleratorowych sytuacja jest nieco odmienna. Mniejsza lub większa część operacji związanych z tworzeniem treści obrazu (inaczej mówiąc,
z obliczaniem, jak intensywnie powinny świecić poszczególne piksele składające się na całość obrazu) wykonywana jest przez kartę graficzną (na żądanie systemu). Związane jest to zwykle z potrzebą szybszego wykonania tych operacji i odciążenia procesora. Od strony systemu karta graficzna widziana jest jako układ wejścia / wyjścia współadresowalny z pamięcią operacyjną (zarezerwowany zakres adresów A000:0000 (B000:FFFFh -128 KB).
Pracę kart graficznych możemy podzielić na dwa różniące się znacznie tryby: tekstowy i graficzny. Różnica polega przede wszystkim na sposobie interpretacji zawartości pamięci wideo.
W trybie tekstowym zawartość pamięci interpretowana jest jako kody znaków, które należy wyświetlić na ekranie. Zawartość pamięci wideo określa więc w tym przypadku pośrednio, co ma być wyświetlone na ekranie. Informacja o tym, który piksel ma być zapalony, a który zgaszony, pochodzi z Generatora znaków (RAM/ROM zawiera matrycę znaków, czyli informację o sposobie konstruowania znaków z pikseli).
W trybie graficznym zawartość pamięci wideo jest interpretowana jako bezpośrednie określenie jasności świecenia każdego piksela (przy założeniu, że piksel może być jedynie zgaszony lub zapalony, na każdy piksel przypadałby 1 bit).
Opis działania karty graficznej w trybie tekstowym i graficznym zawarty jest
w odrębnych rozdziałach.
2.1.1.Etapy projektowania kart.
Aby dana karta graficzna pojawiła się na rynku musi minąć trochę czasu zanim się ją zaprojektuje oraz wykona a ściślej wygląda to tak:
Na całość projektowania składa się min:
Opracowanie założeń projektowych
Projekt schematu blokowego
Symulacja komputerowa blokowa
Projekt schematu ideowego
Symulacja komputerowa ideowa -gotowy projekt schematu elektronicznego
Ocena
Wykonanie prototypu
Wykonanie badań i testów
Ocena końcowa karty
1) Projektowanie kart - założenia projektowe.
2) Projektowanie kart - symulacje blokowe.
3) Projektowanie kart - symulacje ideowe.
4) Projektowanie kart - prototyp.
Montaż karty
Na samym początku łańcucha produkcyjnego stoją oczywiście pojedyncze elementy elektroniczne . To z ich połączenia powstają tzw "układy elektroniczne”, które są przez producentów nazywane kartami graficznymi. Niezależnie od tego ile elementów elektronicznych zawiera nasza karta graficzna i tak będzie działać. Jest to ustalane głównie przez zespół projektantów. Jak wiemy karty graficzne składają się
z szeregu elementów takich jak : rezystory, kondensatory, dławiki oraz układy scalone i mikroprocesory (zwane Chipami).
Większość elementów jest wykonana w technologii SMD (Surface Mounted Devices), czyli przeznaczone do "montażu powierzchniowego", lub w zwyczajnej technologii - przeznaczone do lutowania tradycyjnego. Przedstawiają to poniższe rysunki:
- tradycyjny sposób montowania elementów na płytce drukowanej ciemno-niebieski kolor - element elektroniczny (opornik) przylutowany od strony końca wyprowadzeń swych nóżek.
- ten sam element co wyżej z tym, że wlutowany na płytkę drukowana i wykonany
w technologii SMD. Widać dużą różnice pomiędzy wymiarami.
Stąd można stwierdzić że elementy wykonane w technologii SMD są:
- stosunkowo małe wymiarowo
- łatwe w montowaniu (na maszynach do produkcji mało i wielkoseryjnej).
Ich głównymi wadami są natomiast:
- większa cena niż tradycyjnych elementów,
- możliwość łatwiejszego uszkodzenia pod względem mechanicznym,
- niższe temperatury pracy.
Mimo to większość elementów montowanych na kartach jest właśnie wykonanych
w technologii SMD. Wyjątek stanowią kondensatory elektrolityczne które po prostu miałyby za małe pojemności gdyby je wykonać jako elementy przeznaczone do montażu powierzchniowego.
Podstawową technologią nanoszenia elementów jest zatem tzw montaż przewlekany, czyli montowanie na jednej płytce elementów SMD jak i zwyczajnych.
Zaraz po dostarczeniu przez producenta elementów elektronicznych do fabryki rozpoczyna się ich rozpakowywanie oraz instalowanie w automatach do lutowania. Elementy te są nawinięte na specjalne taśmy (mowa o elementach SMD) lub popakowane w specjalne opakowania z tworzyw sztucznych. Następny krok to wytrawienie płytki na której będą te elementy wlutowane.
W zależności od złożoności zakładu wytrawia się płytki w fabryce macierzystej lub robi to inna firma na zamówienie producenta danej karty graficznej . Kolejny krok to wlutowanie elementów na płytkę. Tym zajmują się automaty lutownicze które potrafią zrobić kilkaset sztuk kart w ciągu godziny. Taka gotowa karta jest dostarczana do odpowiedniej hali gdzie jest "w locie" testowana na odpowiednich przyrządach (testerach przemysłowych)i akceptowana lub odrzucana. Tak posegregowane płytki są następnie dostarczane do magazynu, pakowane w pudełka
i wywożone przez dystrybutorów do hurtowni skąd trafiają do sklepów. Do kart tych dostarczane są oczywiście instrukcje oraz sterowniki.
2.1.2.Przegląd kart graficznych.
Chociaż na wydajność systemu komputerowego wpływa głównie procesor oraz elementy płyty głównej, to o komforcie pracy decyduje monitor wraz ze sterownikiem graficznym. Od rodzaju sterownika zależy typ użytego monitora.
W czasie kilkunastoletniego rozwoju komputerów typu IBM PC powstało kilka konstrukcji sterowników graficznych pozwalających na osiągnięcie obrazu o coraz lepszych parametrach.
Pierwszym sterownikiem instalowanym w oryginalnych komputerach IBM PC był sterownik MDA (Monochrome Display Adapter), który pracował wyłącznie
w trybie tekstowym, umożliwiając wyświetlenie 80 znaków w 25 wierszach w dwóch kolorach: czarnym i białym (właściwie w czarnym i jasnozielonym, gdyż taki luminofor posiadały ówczesne monitory). Później pojawił się - opracowany przez firmę IBM - sterownik CGA (Color Graphics Adapter), pozwalający na wyświetlanie obrazu o rozdzielczości 320 na 200 punktów w czterech kolorach lub obrazu
o rozdzielczości 640 na 200 punktów w dwóch kolorach. Mimo "oszałamiającej" grafiki sterownik został nisko oceniony, gdyż w trybie tekstowym znaki miały rozmiar tylko 8 na 8 punktów.
Wkrótce na rynku pojawił się sterownik o lepszych parametrach graficznych - Hercules. W trybie tekstowym posiadał te same parametry co sterownik MDA, ale umożliwiał także wyświetlanie dwukolorowego obrazu graficznego o rozdzielczości 720 na 350 punktów. Dzięki niskiej cenie
i wysokich jak na owe czasy parametrach zdobył on ogromną popularność i przez długi czas był stosowany wszędzie tam, gdzie kolorowy obraz nie był konieczny.
W odpowiedzi na sterownik Hercules, firma IBM (która nigdy de facto nie uznała tego standardu) opracowała sterownik EGA (Enhanced Graphics Adapter),
o rozdzielczości 640 na 350 punktów i możliwości jednoczesnego wyświetlenia 16 kolorów z pośród 64 możliwych.
Potomkiem karty EGA w prostej linii jest sterownik VGA (Video Graphics Array)
i jako taki jest zgodny ze swoimi poprzednikami. Jest to jego ogromną zaletą, gdyż większość programów działających ze sterownikami MDA i CGA będzie działała poprawnie ze sterownikiem VGA.
Sterowniki VGA niektórych producentów umożliwiają także emulację karty Hercules, ale nie jest to opcja występująca w standardzie VGA.
Oprócz wymienionych sterowników opracowano kilka innych kart graficznych, miedzy innymi przeznaczony dla systemu OS/2 sterownik MCGA (Multi-Color Graphics Array) oraz sterownik PGA (Professional Graphics Adapter), stanowiący ogniwo pośrednie pomiędzy kartą EGA a VGA.
Standardowy sterownik VGA umożliwia wyświetlenie na ekranie 25 wierszy znaków w 80 kolumnach. W tym trybie znaki mają rozmiar 9 na 16 punktów. Znak może być wyświetlony w jednym z 16 kolorów, niezależnie od koloru tła, które dla każdego znaku może być dobrane oddzielnie. Przy wykorzystaniu wszystkich kolorów znaków i tła oraz ustawieniu różnych atrybutów (rozjaśnienie, migotanie) można jednocześnie wyświetlić 256 kombinacji znak-tło. W pewnych przypadkach może on podwoić liczbę wierszy tekstu do 50, ale dzieje się to kosztem zmniejszenia rozmiarów znaku do 8 na 8 punktów. Można także zwiększyć liczbę wyświetlanych kolumn.
W trybie graficznym standardowy sterownik VGA umożliwia wyświetlenie 640 punktów w 480 liniach przy 16 dostępnych kolorach (w jednym ze standardowych trybów możliwe jest wyświetlenie jednocześnie 256 kolorów, ale przy rozdzielczości 320 na 200). Jeśli sterownik posiada odpowiednio dużo pamięci, przez odpowiednie ustawienie rejestrów można uzyskać rozdzielczość nawet 1024 punktów w 768 liniach (przy odpowiedniej ilości pamięci nawet w 256 kolorach jednocześnie). Niezależnie od trybu graficznego wszystkie wyświetlane kolory mogą być wybrane
z palety 262 144 barw. Jednym z elementów różniących sterownik VGA od poprzedników jest sposób generowania sygnału wyjściowego. Sterownik VGA generuje sygnał analogowy, dzięki czemu do standardowej karty VGA można podłączyć zarówno monitor kolorowy jak i monochromatyczny, który zamiast kolorów będzie wyświetlał 64 poziomy szarości.
Istotną cechą sterownika VGA jest możliwość zamontowania go w jednym komputerze razem ze sterownikiem monochromatycznym, na przykład kartą Hercules. Tworzy się w ten sposób tak zwany system dual-monitor, bez którego bardzo trudno tworzyć programy korzystające ze skomplikowanej grafiki. Obecnie większość oprogramowania narzędziowego i graficznego pozwala na korzystanie
z dwóch monitorów jednocześnie (na przykład środowiska programowe Borlanda lub pakiet graficzny AutoCAD).
W miarę rozwoju technologii parametry standardowego VGA stały się nie wystarczające i wielu producentów zaczęło swoje produkty wyposażać w dodatkowe opcje. Rozbudowa obejmuje głównie zwiększenie pamięci karty graficznej (standardowy sterownik VGA posiada 256 KB pamięci VRAM - VIDEO RAM) oraz dodanie nowych trybów graficznych (1024 x 768, 800 x 600, 2048 x 1024). Oprócz rozdzielczości zwiększeniu uległa także liczba jednocześnie wyświetlanych kolorów; obecnie istnieją karty umożliwiające wyświetlenie jednocześnie 32768, 65536 kolorów lub każdego punktu w innym kolorze, wybieranym z palety ponad 16 milionów odcieni.
Początkowo brak było zgodności co do jednolitego standardu kart SVGA (Super VGA - tak nazywane są karty VGA posiadające rozbudowane możliwości). Główni producenci procesorów graficznych kart SVGA (ATI Technologies, Chips and Technologies, Genoa Systems , Paradise/Western Digital, Trident, Tseng Labs
i Video 7/Headland Technologies) prześcigali się w dodawaniu nowych możliwości do swoich produktów - niestandardowe tryby pracy, w zależności od użytego procesora graficznego, mają różne numery, pamięć zorganizowana jest w różny sposób i różne są adresy niestandardowych rejestrów.
Próby zapanowania nad tym bałaganem doprowadziły do powstania stowarzyszenia producentów urządzeń graficznych o nazwie VESA (Video Electronics Standards Association).
2.1.4. Standard VESA.
Standard VESA ukazywał się w kilku edycjach. Do chwili obecnej opublikowano wskazania techniczne dotyczące:
- parametrów monitorów współpracujących z kartami SVGA;
- numeracji rozszerzonych trybów graficznych i znakowych;
- interfejsu programowego (dodatkowych funkcji BIOS-u).
magistrali lokalnej (Local Bus) do komunikacji ze sterownikiem graficznym.
Każda edycja wnosiła rozszerzenia w stosunku do poprzedniej. Pierwsza norma, ogłoszona w kwietniu 1989, zalecała tylko jeden rozszerzony tryb - 800 x 600 punktów w 16 kolorach - przypisując mu 1-bajtowy numer 6Ah. Przełączanie miało następować przy użyciu tej samej funkcji (00h) przerwania 10h, co zwykły tryb VGA. Niestety, stało się to o wiele za późno, gdy producenci opracowali i rozpoczęli produkcję własnych rozwiązań (16-kolorowe tryby o wyższej rozdzielczości i tryby 256-kolorowe).
W październiku 1989 standard VESA wprowadził 16-bitowe numery identyfikujące tryby oraz zdefiniował sześć nowych funkcji przerwania 10h do ich obsługi. Funkcje te pozwalają na stwierdzenie obecności w systemie oprogramowania VESA, dostarczają informacji o dostępnych trybach oraz umożliwiają przełączanie banków pamięci. Specyfikację rozszerzonego w ten sposób BIOS-u oznaczono jako wersję 1.0.
Kolejne uzupełnienie (VESA BIOS 1.1) wprowadziło nowe tryby tekstowe oraz dwie kolejne funkcje, przeznaczone do wyboru wyświetlanego na ekranie obszaru pamięci.
Obecnie najczęściej spotykane na rynku sterowniki VESA są zgodne z wersją 1.2. Oznacza to możliwość obsługi trybów wielobarwnych (15, 16 lub 24 bity na piksel) pod warunkiem, że karta SVGA wyposażona jest w specjalny układ przetworników C/A. Zestaw wprowadzonych przez standard VESA trybów graficznych i tekstowych zawarty jest w tabeli w dziale „Karta SVGA”.
2.1.4.Tryb tekstowy.
W trybach tekstowych pamięć obrazu sterowników EGA, VGA i SVGA zorganizowana jest tak samo jak w sterowniku MDA i CGA. Z tego powodu została zachowana całkowita zgodność pomiędzy poszczególnymi rodzajami kart graficznych.
W pamięci obrazu można przechowywać do ośmiu stron tekstu, w zależności od ilości zainstalowanej pamięci i trybu pracy. Dostępne tekstowe tryby pracy podaje tabela 2.1.4a.
W trybie tekstowym znak w lewym górnym rogu ekranu znajduje się w zerowym wierszu i zerowej kolumnie.
Numer trybu |
Rozdzielczość |
Liczba kolorów |
Karta graficzna |
Adres początku pamięci obrazu |
0h |
40x25 |
16/8 szarości |
CGA, EGA, VGA |
B8000h |
1h |
40x25 |
16/8 |
CGA, EGA, VGA |
B8000h |
2h |
80x25 |
16/8 szarości |
CGA, EGA, VGA |
B8000h |
3h |
80x25 |
16/8 |
CGA, EGA, VGA |
B8000h |
7h |
80x25 |
3 |
MDA, EGA, VGA |
B0000h |
Rozmiar matrycy znaku zależy od karty graficznej: tryby 0-3: CGA 8 x 8, EGA 8 x14, VGA 9 x 16 tryb 7: MDA 9x 14, EGA 9 x 14 VGA 9 x 16 |
||||
Tabela 2.1.4a. Tekstowe tryby pracy kart graficznych.
Sterowniki SVGA posiadają dodatkowe tryby tekstowe. Przykładowe tekstowe tryby pracy sterowników SVGA to: 80 x 30, 80 x 43, 80 x 60, 132 x 25, 132 x 30, 132 x 43, 132 x 60, wszystkie w 16 kolorach.
Schemat blokowy układów karty uczestniczących w wyświetlaniu tekstu na ekranie w trybie tekstowym oraz konstrukcję przykładowego znaku pokazuje rysunek 2.1.4b.
Na rysunku zastosowano następujące oznaczenia:
N1 - ilość wierszy na ekranie
N2, - ilość znaków w wierszu
m x n - matryca znaku (ilość pikseli na znak x ilość linii na znak).
Rysunek 2.1.4b. Praca karty graficznej w trybie tekstowym.
Działanie układu jest następujące:
Impulsy taktujące przesyłanie kolejnych bitów z rejestru przesuwnego podawane są jednocześnie zespołowi liczników, których zadaniem jest śledzenie, który piksel obrazu aktualnie wyświetlamy. Licznik L1 liczący modulo m sygnalizuje zakończenie rysowania fragmentu linii należącej do danego znaku (m pikseli na jeden znak) i przejście do rysowania następnego znaku. Impulsy wyjściowe tego licznika zliczane są przez licznik L2. Jego zawartość mówi o tym, który znak w bieżącym wierszu rysujemy. Licznik ten generuje więc część adresu dla pamięci wideo, określając, kod którego znaku należy pobrać. Przepełnienie tego licznika po zliczeniu N2 impulsów sygnalizuje konieczność zmiany linii, co jest związane
z wygenerowaniem impulsu synchronizacji poziomej. Licznik L3 zwiększa swoją zawartość po narysowaniu każdej kolejnej linii. Zliczenie więc n linii przez licznik oznacza zakończenie rysowania bieżącego wiersza i przejście do kreślenia linii należących do wiersza następnego. Przepełnienie licznika powoduje zwiększenie zawartości licznika L4 zliczającego (numerującego wiersze). Zawartość tego licznika stanowi drugą część adresu wybierającego kod określonego znaku w pamięci wideo.
Zawartość pamięci wideo, będąca kodem ASCII aktualnie wyświetlanego znaku, podawana jest do pamięci matrycy znaków, stanowiąc część adresu mówiącą o tym, jakiego znaku konstrukcja będzie aktualnie wyświetlana. Pozostałą część adresu stanowi numer linii aktualnie wyświetlanego znaku pobrany z licznika L3. Powoduje to wybranie określonego bajtu z pamięci matrycy znaków i załadowanie go do rejestru przesuwnego, którego zawartość bit po bicie, zgodnie z taktem zegara przesyłana jest na zewnątrz. Wyjście tego rejestru steruje jasnością świecenia plamki, co stanowi sygnał wideo (0 piksel zgaszony, l zapalony lub w przypadku wyświetlania koloru 0 - kolor tła, l kolor znaku).
Układy z rysunku 2.1.4b. biorą udział także w wyświetlaniu tekstu w kolorze. Kolory uzyskuje się przy użyciu czterech sygnałów oznaczanych jako I - intensywność, R - czerwony, G - zielony i B - niebieski. Informacja o znaku potrzebna do jego wyświetlenia w trybie kolorowym przedstawiona jest na rysunku 2.1.4c.
Rysunek 2.1.4c. Zawartość bajtów reprezentujących znak w pamięci wideo.
Gdzie:
BI (bit 15) - rozjaśnienie tła (ang. Intensity Background),
R (bit 14) - składowa czerwona koloru tła (ang. Red Background),
G (bit 13) - składowa zielona koloru tła (ang. Green Background),
B (bit 12) - składowa niebieska koloru tła (ang. Blue Background),
I (bit 11) - rozjaśnienie znaku (ang. Intensity Foreground),
R (bit 10) - składowa czerwona koloru znaku (ang. Red Foreground),
G (bit 9) - składowa zielona koloru znaku (ang. Green Foreground),
B (bit 8) - składowa niebieska koloru znaku (ang. Blue Foreground).
Pamięć obrazu jest to obszar pamięci RAM ( Video RAM) do którego procesor przesyła kody ASCII znaków, które mają być wyświetlone na ekranie. Przy wyświetlaniu znaków w trybie tekstowym w kolorze każdy znak jest reprezentowany w pamięci wideo przez dwa bajty. Pierwszy bajt zawiera kod ASCII wyświetlanego znaku, zaś w drugim bajcie umieszczone są tak zwane atrybuty wyświetlanego znaku - informacja o kolorze znaku, i o kolorze tła na którym ten znak ma się pojawić na ekranie. Wyświetlanie znaków odbywa się bardzo szybko, gdyż do zapisania jednego znaku wymagane jest przesłanie tylko dwóch bajtów. W pamięci obrazu kody znaków zapisane są na przemian z atrybutami. Kod ASCII znaku lokowany jest
w komórkach o adresach parzystych pamięci, bajt atrybutu - w komórkach o adresach nieparzystych. Szczegółowe rozmieszczenie informacji w obydwu bajtach przedstawia powyższy rysunek.
Dalsza część układów wyświetlających tekst w kolorze pokazana jest na rysunku 2.1.4d.
Rysunek 2.1.4d. Wyświetlanie tekstu w trybie znakowym w kolorze.
Powyższy rysunek wyjaśnia użycie bajtu atrybutów w celu uzyskania kolorów znaku i tła. Informacja o konstrukcji znaku(zawartość odczytanych komórek matrycy znaków )załadowana do rejestru przesuwającego nie steruje bezpośrednio jasnością świecenia plamki, lecz jest podawana na wejście sterujące multipleksera. Multiplekser posiada dwa czterobitowe wejścia oraz czterobitowe wyjście. Jeżeli
z rejestru przesuwającego podawana jest wartość 1 (co oznacza, że wyświetlamy element znaku) na wyjście multipleksera podawane są bity atrybutów znaku. Cztery bity umożliwiają uzyskanie 24=16 różnych kolorów. Każdy z trzycyfrowych sygnałów RGB wytwarzanych przez kartę graficzną i doprowadzony do odpowiedniej katody monitora powoduje wygaszenie strumienia elektronów (bit = 0) co powoduje brak świecenia piksela o danym kolorze, lub (bit = 1) wygenerowanie strumienia elektronów co powoduje świecenie określonego piksela. Czwarty sygnał
I powoduje zmianę współczynnika wzmocnienia wzmacniaczy wizji co wpływa na zmianę natężenia strumienia elektronów w kineskopie i powoduje zmianę jaskrawości danego piksela.
Zestawienie kolorów w zależności od wartości bitów IRGB przedstawia tabela 2.1.4e.
IRGB |
Kolor |
IRGB |
Kolor |
0000 |
Czarny |
1000 |
Ciemnoszary |
0001 |
Niebieski |
1001 |
Jasnoniebieski |
0010 |
Zielony |
1010 |
Jasnozielony |
0011 |
Cyjan |
1011 |
Jasny cyjan |
0100 |
Czerwony |
1100 |
Jasnoczerwony |
0101 |
Purpurowy |
1101 |
Jasnopurpurowy |
0110 |
Brązowy |
1110 |
Żółty |
0111 |
Jasnoszary |
1111 |
Biały |
Tabela 2.1.4e. Kombinacje wartości bitów IRGB i odpowiadające im kolory.
Jeżeli z rejestru przesuwającego podawane jest zero, oznacza to, że wyświetlany jest piksel tła. Wówczas na wyjście multipleksera podawane są bity atrybutów tła. Bity R, G i B podawane są bezpośrednio, natomiast bit Bl (ang. Blinking - migotanie) jest podawany za pośrednictwem bramki AND i jego użycie zależy od stanu drugiego wejścia tej bramki. Jeżeli na to wejście podawana jest wartość 0 z tak zwanego rejestru trybu wyświetlania (wchodzącego w skład CRTC), to bit Bl określa rozjaśnienie tła. Jeśli natomiast na wejście to podawany jest przebieg prostokątny (na przemian l i 0), to wówczas uzyskujemy migotanie tła (co zresztą nasze oko odbiera jako migotanie znaku).
W starszych kartach graficznych matryca znaków umieszczona była w pamięci ROM, co uniemożliwiało jej zmianę. Począwszy od karty EGA matryca ta znajduje się w pamięci RAM.
Na koniec opisu trybu tekstowego wyliczymy pojemność pamięci potrzebną do przechowania zawartości pełnego ekranu w tym trybie, przykładowo dla karty VGA. W jednym z trybów tej karty wyświetlane jest na ekranie 25 wierszy po 80 znaków. Ponieważ w pamięci wideo każdemu znakowi przypisane są dwa bajty, pamięć potrzebna do przechowania treści całego ekranu wynosi:
25 * 80 * 2B = 4000B = 4 KB
Wyliczona w taki sposób wartość jest dużo mniejsza w porównaniu z ilością pamięci potrzebną do przechowania informacji w trybie graficznym.
2.1.5.Tryb graficzny.
Karty graficzne mogą pracować w dwóch trybach: graficznym i tekstowym. Rozwój takich systemów jak OS/2 czy Microsoft Windows spowodował, iż pracują one głównie w trybie graficznym. Zdecydowanie rzadziej wykorzystywany jest tryb tekstowy (system DOS komunikuje się z użytkownikiem za pomocą informacji znakowej). W trybie graficznym ekran stanowi matrycę kolorowych punktów świetlnych, tzw pikseli, z których tworzone są obrazy.
W zależności od trybu graficznego zmienia się organizacja pamięci obrazu. Jednak we wszystkich trybach graficznych kolejne komórki pamięci obrazu reprezentują kolejne punkty położone w kolejnych liniach poziomych, odczytywane z lewa na prawo i od góry do dołu.
W trybach dwukolorowych pojedynczy punkt opisywany jest przez jeden bit. Osiem kolejnych punktów opisywanych jest przez jeden bajt pamięci obrazu, przy czym najbardziej znaczący bit znajduje się z lewej strony, zaś najmniej znaczący z prawej. W trybach czterokolorowych pojedynczy punkt opisywany jest dwoma bitami,
a w trybach szesnastokolorowych - czterema. W specyficznym 256-kolorowym trybie 13h pojedynczy punkt opisywany jest jednym bajtem.
Dostępne tryby graficzne sterowników EGA i VGA przedstawia tabela 2.1.5a.
Numer trybu |
Rozdzielczość |
Ilość kolorów |
Rozmiar znaku |
Segment pamięci obrazu |
Zgodny ze sterownikiem |
04h |
320 x 200 |
4 |
8x8 |
B800 |
CGA, EGA |
05h |
320 x 200 |
4 (szarości) |
8x8 |
B800 |
CGA, EGA |
06h |
640 x 200 |
2 |
8x8 |
B800 |
CGA, EGA |
0Dh |
320 x 200 |
16 |
8x8 |
A000 |
EGA, VGA |
0Eh |
640 x 200 |
16 |
8x8 |
A000 |
EGA, VGA |
0Fh |
640 x 350 |
3 |
8 x 14 |
A000 |
EGA, VGA |
10h |
640 x 350 |
4 |
8 x 14 |
A000 |
EGA, VGA |
11h |
640 x 480 |
2 |
8 x 16 |
A000 |
VGA |
12h |
640 x 480 |
16 |
8x 16 |
A000 |
VGA |
13h |
320 x 200 |
256 |
8 x 16 |
A000 |
VGA |
Tabela 2.1.5a. Graficzne tryby pracy kart graficznych.
Sterowniki SVGA oferują dodatkowe tryby graficzne, na przykład tryb 640 x 480
w 256 kolorów, 800 x 600 w 16 i 256 kolorach lub tryb 1024 x 768 w 16
i 256 kolorach.
W trybie graficznym informacja z pamięci wideo jest interpretowana jako bezpośrednie określenie jasności świecenia (bądź koloru) pikseli. W sytuacji obrazu czarno-białego (piksel zgaszony lub zapalony) schemat układu wyświetlania jest bardzo prosty. Jest on przedstawiony na rysunku 2.1.5b.
Rysunek 2.1.5b.Tworzenie obrazu czarno - białego w trybie graficznym.
Kolejne bajty pobierane z pamięci wideo ładowane są do rejestru przesuwającego. Stamtąd w miarę przesuwania się wiązki elektronów po kineskopie podawane są bit po bicie do układów sterujących jasnością świecenia plamki, tworząc kolejne piksele.
Bardziej skomplikowaną sytuację mamy w przypadku wyświetlania obrazu kolorowego. Każdy piksel musi być reprezentowany przez zespół bitów, których ilość zależy od liczby kolorów, których chcemy używać. Ilość bitów których używamy do reprezentowania każdego piksela musi zapewnić możliwość zakodowania wszystkich używanych kolorów. Stąd ilość bitów i ilość kolorów muszą spełniać prostą zależność:
2n ≥ N lub inaczej n > lg2 N
gdzie: N - ilość używanych kolorów, n - ilość bitów reprezentujących 1 piksel.
Zasadę tworzenia analogowych sygnałów RGB ilustruje rysunek 2.1.5c.
Rysunek 2.1.5c. Zasada tworzenia analogowych sygnałów RGB przez kontroler VGA.
Każdemu wyświetlanemu punktowi na ekranie, przyporządkowano l bajt w pamięci obrazu RAM. Bajt ten wyczytany z pamięci i przesłany (bity P0, P1, P2, P3, P4, P5, P6, P7) na wejście konwertera cyfrowo-analogowego VIDEO-DAC, adresuje l z 256 rejestrów 18-bitowych. Każdy rejestr tego zestawu podzielony jest na trzy 6-bitowe części. Pierwsza część zawiera informację o kolorze czerwonym, druga - o zielonym, trzecia - o niebieskim. Każdy więc podstawowy kolor opisany jest za pomocą 6 bitów, co pozwala (po konwersji w przetwornikach DAC) uzyskać 64 poziomy napięć sterujących każdą katodą RGB. Dzięki temu na ekranie można uzyskać 64 poziomy nasycenia każdego podstawowego koloru (RGB), co po zmieszaniu daje 64 x 64 x 64 = 262144 kolory. Oczywiście obraz na ekranie monitora mógł być wyświetlony tylko w 256 kolorach (gdyż tylko osiem bitów przeznaczono na kolor pixela), ale wybranych z palety 262144 kolorów (256K kolorów).
Pamięć obrazu zawiera numery kolorów pixeli, wyświetlanych kolejno
w poszczególnych liniach (numery kolorów mogą przyjmować wartości od 0 do 255).
Proces wyświetlania informacji na ekranie przebiega w następujący sposób:
kontroler CRT adresuje poszczególne komórki pamięci Video RAM za pomocą szyny MA(ang. Memory Address),
wyczytane z pamięci zawartości tych komórek adresują rejestry konwertera Video-DAC, w których znajduje się postać cyfrowa RGB kolorów wyświetlanych pixeli.
Obliczmy szybkość, z jaką powinna być odczytywana pamięć Video-RAM karty graficznej. Przykładowy obraz może składać się z 480000 pixeli (rozdzielczość 800
x 600). Aby zapobiec zjawisku migotania obrazu należy odświeżać go (powtarzać) minimum 72 razy na sekundę. Karta graficzna musi więc 72 razy w ciągu sekundy wyświetlić 480000 pixeli, co oznacza, że kontroler CRT będzie adresować pamięć
z częstotliwością 34,56 MHz. Każdy impuls synchronizacji pionowej VS rozpoczyna proces odświeżania ekranu, natomiast impuls synchronizacji poziomej HS inicjuje wyświetlanie nowej linii. Częstotliwość odchylania pionowego, w naszym przykładzie, wynosi 72 Hz, a odchylania poziomego (600 linii x 72 Hz) - 43,2 kHz.
2.2.Rodzaje kart graficznych.
2.2.1.Karta MDA.
MDA (Monochrome Display Adapter) była pierwszą kartą grafiki zastosowaną
w oryginalnym komputerze firmy IBM. Karta ta wyposażona w 4 KB pamięci mogła wyświetlić 25 wierszy tekstu, w każdym po 80 znaków. Litery mogły być pisane
w czterech kolorach: białym, czarnym, szarym, oraz białym z podkreśleniem (underline) uznawanym za czwarty kolor. Grafika na tym układzie nie mogła być wyświetlana, przeznaczona była jedynie do wyświetlania trybu tekstowego. Adapter MDA wysyłał cyfrowy sygnał, który wymagał specjalnych monitorów monochromatycznych, które musiały zawierać czarno-biały kineskop. Strumień elektronów odchylanych jest za pomocą dwóch częstotliwości.
Za pomocą jednego sygnału sterującego przesyłana jest wartość częstotliwości odświeżania obrazu - synchronizacja pionowa. Drugim sygnałem sterującym jest częstotliwość odchylania poziomego. Częstotliwość ta wyznacza prędkość, z jaką rysowany jest każdy wiersz obrazu.
Wyprowadzenia złącza MDA przedstawia rysunek poniżej.
Rysunek 2.2.1a. Schemat gniazda wyjściowego karty MDA.
Numer styku |
Oznaczenie sygnału |
1 |
Masa |
2 |
Masa |
3 |
Wolny |
4 |
Wolny |
5 |
Wolny |
6 |
Intensywność |
7 |
Sygnał obrazu TTL |
8 |
Synchronizacja pozioma (18,432 KHz) |
9 |
Synchronizacja pionowa (50 Hz) |
Tabela 2.2.1b. Opis wyprowadzeń gniazda wyjściowego karty MDA.
2.2.2.Karta CGA.
Wkrótce po premierze pierwszego komputera PC, firma IBM zaproponowała kartę graficzną: CGA (Color Graphic Adapter), która oprócz trybu tekstowego oferowała także graficzny. Karta CGA posiadała pamięć video równą 16 KB
i pozwalała na wyświetlanie trybu tekstowego na dwa sposoby : 80 znaków w 25 liniach oraz 40 znaków w 25 liniach. W trybie tekstowym (tryb alfanumeryczny) znaki składają się z pojedynczych pikseli. W przypadku karty CGA każdy znak budowany był na bazie matrycy 8 x 8 pikseli. Natomiast w trybie graficznym - cały obraz składał się już z pojedynczych punktów.
Karta CGA charakteryzowała się dwiema różnymi rozdzielczościami w trybie graficznym, a mianowicie : 640 x 200 (z dwoma kolorami) oraz 320 x 200
(z czterema kolorami). Wyświetlanie w wysokiej rozdzielczości wymagało zaangażowania 128000 punktów. Z kolei każdy, zapisany punkt w pamięci zajmuje jeden bit. Stąd dzieląc 128000 przez jeden bajt otrzymujemy 16 KB, przy czym cała pamięć video na karcie zostaje zajęta. Tak więc wyświetlanie kolorów w przypadku karty CGA możliwe było jedynie przy rozdzielczości niższej, tzn. 320 x 200 punktów, gdyż w tym wypadku zajętych zostaje tylko 8 KB. Tym samym mamy na każdy punkt do wykorzystania dwa bity - co oznacza, że każdy punkt może zostać wyświetlony w jednym z czterech kolorów.
Podobnie jak w przypadku karty MDA, z karty CGA wysyłane są - do układów sterujących monitora sygnały cyfrowe TTL. Tym razem jednak sygnały te są podzielone na trzy różne odpowiadające trzem podstawowym kolorom (czerwony, zielony, niebieski). Jednak mimo trybu graficznego układ ten nie zapisał się na dłużej w pamięci użytkowników. Główną przyczyną był fakt, iż w trybie tekstowym znaki mogły osiągać rozmiar tylko 8 na 8 punktów.
Wyprowadzenia złącza karty CGA przedstawione zostały w tabeli.
Numer styku |
Oznaczenie sygnału |
1 |
Masa |
2 |
Masa |
3 |
Czerwony |
4 |
Zielony |
5 |
Niebieski |
6 |
Intensywność |
7 |
Wolny |
8 |
Synchronizacja pozioma (18,432 KHz) |
9 |
Synchronizacja pionowa (50 Hz) |
Tabela 2.2.2a. Opis wyprowadzeń gniazda wyjściowego karty CGA.
Rysunek 2.2.2b. Schemat gniazda wyjściowego karty CGA.
W trybach odziedziczonych po kartach CGA wykorzystywana jest spakowana (ang. Packed) metoda odwzorowania pamięci - w jednym bloku pamięci RAM każdemu punktowi na ekranie odpowiada fragment bajtu zawierający numer koloru tego punktu Pole odpowiadające jednemu punktowi wynosi zwykle l, 2, 4 lub 8 - co odpowiada 2, 4, 16 lub 256 kolorom obrazu.
Rysunek 2.2.2b. Odwzorowanie obrazu w pamięci stosowane w trybie CGA.
2.2.3.Karta EGA.
Karta EGA (ang. Enhanced Graphics Adapter) w znacznym zakresie rozszerza możliwości graficzne komputerów IBM PC w stosunku do standardu reprezentowanego przez kartę CGA. Oryginalna karta EGA pozwala również pracować w trybach odpowiadających kartom: Hercules i CGA; jest to istotne
w przypadku korzystania z programów, które zostały przystosowane do pracy z tymi kartami. EGA była także kartą cyfrową i współpracowała z monitorami monochromatycznymi i kolorowymi.
Pozwalała ona na wyświetlanie obrazu w rozdzielczości 320 x 200 i 640 x 350 punktów. Przy tym możliwe było również jednoczesne wyświetlanie 16 kolorów
z jednej palety (64 kolorów).
Z kolei matryca znaku w trybie tekstowym tym razem wynosiła 8 x 14 punktów.
Liczba kolorów, które może wykorzystywać użytkownik karty EGA, zależy od rozmiarów pamięci obrazu. W oferowanej przez IBM wersji, karta EGA zawiera 64 KB pamięci RAM. Przy tej pojemności dla trybu 640x350, każdy punkt (ang. pixel) na ekranie opisany jest za pomocą dwóch bitów; pozwala to na wykorzystanie czterech kolorów (podobnie jak w CGA). Dostępne tryby pracy karty EGA przedstawiono w tabeli 2.2.3a.
Tryb tekstowy : Matryca znaku : 8 x 14 pikseli w trybie EGA |
|||
Rozdzielczość graficzna |
Rozdzielczość tekstowa |
Kolor |
Tryb |
320 x 200 |
40 x 25 |
2 |
CGA |
320 x 200 |
40 x 25 |
16 |
CGA |
640 x 200 |
80 x 25 |
2 |
CGA |
640 x 200 |
80 x 25 |
16 |
CGA |
- |
80 x 25 |
2 |
MDA |
Tryb graficzny |
|||
320 x 200 |
40 x 25 |
2 |
CGA |
320 x 200 |
40 x 25 |
4 |
CGA |
640 x 200 |
80 x 25 |
2 |
CGA |
320 x 200 |
40 x 25 |
16 |
EGA |
640 x 200 |
80 x 25 |
16 |
EGA |
640 x 350 |
80 x 25 |
2 |
EGA |
640 x 350 |
80 x 25 |
16 z 64 |
EGA |
Tabela 2.2.3a. Rozdzielczości karty EGA.
Pamięć RAM może być jednak rozszerzona do 128 KB lub 256 KB. Pamięć obrazu
o rozmiarach 128 KB pozwala na wykorzystanie 16 kolorów (każdemu punktowi na ekranie przyporządkowano 4 bity: jeden bit zawiera informację o kolorze czerwonym, drugi - o kolorze zielonym, trzeci - o kolorze niebieskim, czwarty - wyznacza poziom jasności).
Dalsze rozszerzenie pamięci do 256 KB nie zwiększa liczby dostępnych na ekranie kolorów, ale umożliwia użycie dwóch stron pamięci obrazu. Pozwala to na płynne przesuwanie zawartości ekranu i szybką zmianę wyświetlanego obrazu.
Schemat blokowy karty EGA pracującej w trybie graficznym w kolorze przedstawia rysunek 2.2.3b.
Rysunek 2.2.3b. Schemat blokowy karty EGA pracującej w trybie graficznym.
Pamięć wideo karty EGA dzielona jest na cztery części zwane płatami lub bankami (ang. Plane), każdy równy 64 KB. Poszczególne kolory RGB przyporządkowane są każdorazowo jednemu bankowi. Intensywność, z jaką ma zostać wyświetlony dany kolor, przyporządkowana jest czwartemu bankowi (pierwsza mapa bitowa zawiera informacje o kolorze czerwonym, druga zielonym, trzecia niebieskim, a czwarta
o rozjaśnieniu punktów). Tak więc - w każdym z czterech płatów, każdy punkt obrazu dysponuje swoją komórką pamięci, zapełnioną i sterowaną odpowiednio przez komputer.
Z każdego płatu ładowany jest do współpracującego z nim rejestru przesuwającego
1 bajt, co daje w sumie 4 bajty określające wygląd 8 pikseli.Uzyskana na wyjściach rejestrów przesuwnych czterobitowa informacja IRGB (od 0000 do 1111) określa kolor wyświetlanego pixela poprzez adresowanie jednego z szesnastu 6-bitowych rejestrów palety kolorów ( co daje możliwość zakodowania 26 = 64 różnych kolorów).
Jednakże bez przeładowywania rejestrów (a więc przeprogramowywania karty) mamy do dyspozycji tylko 16 kolorów, gdyż tyle jest rejestrów palety kolorów (a także tyle różnych możliwości możemy wybrać za pomocą 4 bitów). Stąd mówimy, że karta EGA mogła pracować z maksymalnie szesnastoma kolorami, przy czym były one wybierane z palety 64 kolorów.
Wyjście rejestrów palety kolorów było podawane do monitora w postaci sygnałów R, G, B, IR, IB, IG(natężeniem strumienia elektronów każdej katody sterują dwa bity- katody "czerwonej" sterują bity R IR, katody "zielonej" bity G IG, katody "niebieskiej" B IB), przy czym mogły one przyjmować wartości odpowiadające dwóm stanom 0 i 1. Dlatego też wyjście karty EGA określane jest jako wyjście cyfrowe. Gniazdem wyjściowym tej karty było gniazdo typu DB 9. Schematyczny rysunek tego gniazda wraz z określeniami sygnałów występujących na poszczególnych pinach pokazują rysunki.
Rysunek 2.2.3c. Schemat gniazda wyjściowego karty EGA.
Numer styku |
Oznaczenie sygnału |
1 |
Masa |
2 |
Czerwony LSB (IR) |
3 |
Czerwony MSB (R) |
4 |
Zielony MSB (G) |
5 |
Niebieski MSB (B) |
6 |
Zielony LSB (IG) |
7 |
Niebieski LSB (IB) |
8 |
Synchronizacja pozioma (22 kHz) |
9 |
Synchronizacja pionowa (60 Hz) |
Rysunek 2.2.3d. Kanały sygnałów karty EGA.
W przypadku karty EGA - dla każdego z kolorów przeznaczone są po dwa kanały (LSB i MBS). Jeden z nich odpowiedzialny jest za włączenie i wyłączenie danego koloru, drugi - zajmuje się przesyłaniem danych związanych z intensywnością.
Dla przykładu: sygnały R IR mogą przyjąć cztery możliwe stany: 00, 01, 10, 11. Te cztery stany zamieniane są w torze wizji na cztery poziomy napięć sterujących katodą "czerwoną". Podobnie jest w przypadku katody "zielonej" i "niebieskiej". W ten sposób otrzymuje się cztery poziomy nasycenia każdego z podstawowych kolorów RGB.
Sterownik EGA składał się z czterech głównych elementów funkcjonalnych:
Układu sekwencyjnego (sekwensera) - odpowiada on za generowanie sygnału zegarowego, a także za przesyłanie danych pomiędzy pamięcią obrazu a układem graficznym.
Układu graficznego - odpowiadającego za przekazywanie danych pomiędzy pamięcią obrazu a procesorem.
Układu sterowania atrybutem - służących do zmiany kolorów zapisanych
w pamięci obrazu.
Układu sterowania wyświetlaczem - odpowiadającego za zachowanie odstępu czasowego podczas wyświetlania obrazu oraz kursora.
2.2.4.Karta VGA.
Karta graficzna VGA (ang. Video Graphics Array), została opracowana
i wprowadzona do produkcji przez firmę IBM w roku 1987, z przeznaczeniem dla mikrokomputerów rodziny PC i PC/2, która jako pierwsza przełamała barierę 16 kolorów. Architektura sterownika VGA stanowiła rozszerzenie poprzedniego standardu EGA, pochodzącego z roku1984. Zmiany w budowie wprowadzono w taki sposób, by karta VGA mogła emulować tryby tekstowe i graficzne występujące
w poprzednich sterownikach obrazu firmy IBM (MDA, CGA i EGA).
Najważniejsze dla użytkownika nowe cechy karty VGA to większa matryca znaków w trybach alfanumerycznych (16x9 punktów) oraz nowe tryby graficzne: 16-kolorowy o rozdzielczości 640x480 punktów oraz 256-kolorowy o rozdzielczości 320x200 punktów. Ponadto barwy wyświetlane na ekranie (zarówno w trybach 16- jak i 256- kolorowych) można wybierać z palety zawierającej 218 (262144) wartości.
Z poziomu procesora karta EGA i VGA jest "widoczna" jako zbiór portów
w przestrzeni wejścia - wyjścia oraz obszar pamięci obrazu położony, w zależności od trybu pracy, między adresami A000:000h a B000:FFFFh. Bezpośrednie jej programowanie sprowadza się zatem do zapisu i odczytu odpowiednich wartości do
i z pamięci oraz portów wejścia - wyjścia.
Pod względem funkcjonalnym sterownik monitora standardu EGA można podzielić na cztery główne elementy funkcjonalne:
Kontroler CRT (ang. CRT Controller, CRTC),
Sekwencer (ang. sequencer),
Kontroler graficzny (ang. Graphics Controler, GDC),
Kontroler atrybutów (ang. Attribute Controler, ATC),
karta VGA posiada dodatkowo piąty element:
Blok przetworników cyfrowo - analogowych (C/A; ang. DAC - Digital to Analog Converters).
Wszystkie powyższe układy (oprócz przetwornika cyfrowo - analogowego ) wchodzą w skład specjalizowanego układu scalonego tzw. Video Graphics Controller.
Krata graficzna VGA wykonana jest w postaci 16-bitowego modułu przeznaczonego do instalacji w 16-bitowym slocie ISA (PCI) na płycie głównej. W skład karty wchodzi wiele układów elektronicznych m.in. układ VLSI o wielkiej skali integracji mogący realizować wszystkie funkcje standardu zwanego jako "VGA".
W skład karty wchodzą:
Pamięć ekranu - na kartach EGA \VGA zamontowana jest pamięć dynamiczna RAM służąca jako pamięć ekranu, czyli przechowująca informację o wyświetlanym obrazie. Pamięci towarzyszą układy nadzorujące dostęp do niej. Pamięć ekranu zajmuje fragment normalnej przestrzeni adresowej CPU. Procesor ma do niej swobodny dostęp, jednak karta generuje sygnały wstrzymujące chwilowo procesor (tzw. wait states) jeżeli nastąpi konflikt. Wszystkie karty VGA mają przynajmniej 256 KB pamięci ekranu. Większość kart realizujących rozszerzony standard VGA ( tzw. Super VGA ) ma większą pamięć ekranu - typowo 512 KB albo 1 MB. Pamięć ta podobnie jak przy sterownikach EGA dzielona jest na cztery równe części - płaty o wielkości 64 KB każdy.
ROM BIOS - karty EGA \ VGA dysponują własną pamięcią ROM, zawierająca rozszerzenie standardowego BIOS komputera. EGA \ VGA BIOS przejmuje realizacje funkcji BIOS związanych z obsługą ekranu. W pamięci ROM karty zapisane są również zestawy definicji znaków. Podczas wyświetlania tekstu definicje znaków nie są jednak pobierane z pamięci ROM, lecz z RAM, gdzie muszą zostać uprzednio przepisane.
Kontroler CRT - jest to zestaw programowalnych liczników, generujących zgodnie z zadanymi parametrami wszystkie przebiegi czasowe niezbędne przy wyświetlaniu obrazu, tzn. częstotliwości impulsów synchronizacji (VS i HS), sygnały wygaszania itd.
Steruje we / wy z monitora, zajmuje się odświeżaniem dynamicznej pamięci obrazu Video RAM, " taktuje" pobieranie danych z pamięci ekranu. Kontroler CRT generuje sprzętowo kursor, podkreślenie i nadzoruje obsługę pióra świetlnego na karcie EGA. Układ ten zawiera 26 rejestrów wewnętrznych w przypadku karty EGA i 24 dla sterownika VGA. Rejestry te są dostępne pośrednio przez dwa porty, pełniące rolę rejestru indeksowego (adresowego) i rejestru danych.
Sequencer - blok Sequencera kontroluje dostęp do pamięci ekranu. Z jednej strony blokuje lub umożliwia procesorowi zapis do niej, z drugiej strony - nadzoruje cykliczny dostęp do pamięci układów wyświetlających obraz. Kontroluje podstawowe przebiegi czasowe (częstotliwość generowania pojedynczych pikseli - tzw. „dot clock” oraz liczb pikseli przypadającą na linię znaku). Zawiera 6 rejestrów wewnętrznych, z którymi komunikacja programowa wygląda tak samo jak w przypadku sterownika CRT.
Kontroler graficzny - układ ten może być potraktowany jako prosty, wyspecjalizowany procesor udostępniający głównemu procesorowi komputera mechanizmy wyższego rzędu pozwalające na realizowanie operacji graficznych. Graphics Controller nie zapewnia realizacji takich funkcji, jak rysowanie wielokątów, wypełnianie obszarów itp., pozwala jednak wybrać jeden z kilku sposobów zapisu i odczytu pamięci ekranu, może automatycznie wykonywać funkcje logiczne (AND, OR, XOR) przy zapisie. Ponadto kontroluje położenie pamięci ekranu w przestrzeni adresowej CPU. Zawiera 9 rejestrów wewnętrznych dostępnych na tej samej zasadzie jak w przypadku sterownika CRT.
Serializer - układ ten przetwarza informację o obrazie (w szczególności o kolorach poszczególnych elementów obrazu) zawartą w pamięci ekranu do postaci akceptowanej przez Attribute Controller (Kontroler atrybutów). Ponieważ pamięć ekranu podzielona jest na rozłączne obszary, tzw. mapy bitowe, Serializer składa bity z poszczególnych map w jeden ciąg w celu prawidłowego określenia przez kontroler atrybutów numeru wzorca koloru.
Kontroler atrybutów (Attribute Controller) - Na karcie EGA układ ten odpowiedzialny jest za "składanie" danych z Serializera i informacji o aktualnie używanej palecie kolorów w cyfrowy sygnał kolorów RGB dla monitora kolorowego albo w cyfrowy sygnał wizji dla monitora monochromatycznego. Na karcie VGA Attribute Controller nie generuje cyfrowego sygnału kolorów lecz jedynie wybiera numer rejestru Video Dac, który zawiera definicję odpowiedniego koloru wyświetlanego punktu. Dla zachowania zgodności z EGA, Attribute Controller zawiera 16 rejestrów palety.
Przetwornik analogowo - cyfrowy (DAC - Digital to Analog Converter). Układ ten występuje jedynie na karcie VGA. Jest to przetwornik cyfrowo-analogowy, który zamienia cyfrową informację o kolorze, na sygnał analogowy dla monitora VGA. Zawiera on 256 rejestrów (zwanych rejestrami DAC), w których może przechowywać cyfrowe definicje 256 kolorów. Typowo, numer koloru elementu obrazu zapisany w pamięci ekranu, wskazuje na jeden z rejestrów palety Attribute Controllera. Rejestr palety zawiera numer rejestru DAC, a wskazany w ten sposób rejestr DAC zawiera 18-bitową definicję koloru (co daje 262144 możliwe barwy). Ta definicja zamieniana jest na sygnał analogowy. Ponadto na karcie znajdują się liczne układy pomocnicze takie jak bufory lub generator kwarcowy i inne.
Ogólna budowa karty graficznej VGA.
Sygnał z CPU
Ogólna zasada działania karty graficznej VGA.
Sygnał kierowany z procesora do rejestrów karty VGA trafia do Kontrolera Graficznego. Za pośrednictwem znajdujących się tam rejestrów dane obrazowe mogą być poddane - przed wpisaniem do pamięci karty - operacjom logicznym OR, AND, XOR, przesunięciu cyklicznemu w prawo, porównaniu z aktualnie wyświetlanymi danymi lub zamaskowaniu, czyli zablokowaniu możliwości przesłania wybranych danych do pamięci. Aby dane z CPU mogły być wpisane do pamięci karty musi na to „wyrazić zgodę” Sequencer. Posiada on możliwość blokowania wpisania danych do map bitowych. Jeżeli dane ekranowe taką zgodą otrzymały to pamięć karty graficznej jest gotowa do przyjmowania danych.
W następnej kolejności dane przekazywane są do Serializera, który zamienia je na postać akceptowaną przez Kontroler Atrybutów. Jak już wiemy pamięć jest podzielona na rozłączne obszary (mapy bitowe), tak więc Serializer składa odpowiednie bity w jeden ciąg.
Złożone informacje wędrują do Kontrolera Atrybutów, który na podstawie nich określa numer rejestru Video DAC (wzorca koloru), określający kolor wyświetlanego punktu. Dane z kontrolera atrybutów przechodzą przez blok przetworników C/A, gdzie są zamieniane na analogowe sygnały RGB wyświetlane bezpośrednio na ekranie monitora.
W procesie wyświetlania obrazu ważną rolę odgrywa także kontroler CRT, którego podstawowe zadania zastały wcześniej omówione.
Opis poszczególnych końcówek złącza VGA zamieszczono poniżej.
Rysunek 2.2.4. Schemat gniazda wyjściowego karty VGA.
Końcówka |
Sygnał |
Kierunek |
1 |
Składowa czerwona |
Wyjściowy |
2 |
Składowa zielona |
Wyjściowy |
3 |
Składowa niebieska |
Wyjściowy |
4 |
Identyfikacja monitora 2 ( Monitor ID2) |
Wejściowy |
5 |
Masa cyfrowa |
( Autotest monitora ) |
6 |
Składowa czerwona ( masa ) |
- |
7 |
Składowa zielona ( masa ) |
- |
8 |
Składowa niebieska ( masa ) |
- |
9 |
Klucz ( otwór zamknięty ) |
- |
10 |
Synchronizacja ( masa ) |
- |
11 |
Identyfikacja monitora 0 ( Monitor ID0) |
Wejściowy |
12 |
Identyfikacja monitora 1 ( Monitor ID1) |
Wejściowy |
13 |
Synchronizacja pozioma |
Wyjściowy |
14 |
Synchronizacja pionowa |
Wyjściowy |
15 |
Identyfikacja monitora 3 ( Monitor ID3 ) |
Wejściowy |
Tabela 2.2.4. Numeracja wyprowadzeń złącza karty VGA.
Praca karty graficznej VGA w trybie graficznym.
Schemat blokowy karty VGA dla trybu graficznego przedstawia rysunek.
Rysunek 2.2.4a. Schemat blokowy karty VGA dla trybu graficznego.
Karta VGA może pracować w wielu różnych trybach, emulując działanie wcześniejszych kart lub pracując z różnymi rozdzielczościami i liczbami kolorów. Zestawienie trybów pracy karty VGA zawiera tabela 2.2.4b.
Numer trybu (hex.) |
Rodzaj trybu |
Rozdzielczość |
Matryca znaku |
Liczba kolorów / wielkość palety |
0,1 |
Tekstowy |
40x25 znaków |
9x16 |
16/256 K |
2,3 |
Tekstowy |
80x25 znaków |
9x16 |
16/256 K |
4,5 |
Graficzny |
320x200 pikseli |
8x8 |
4/256 K |
6 |
Graficzny |
640x200 pikseli |
8x8 |
2/256 K |
7 |
Tekstowy |
80x25 znaków |
9x16 |
2/256K |
D |
Graficzny |
320x200 pikseli |
8x8 |
16/256 K |
E |
Graficzny |
640x200 pikseli |
8x8 |
16/256 K |
F |
Graficzny |
640x350 pikseli |
8x14 |
2/256K |
10 |
Graficzny |
640x350 pikseli |
8x14 |
16/256 K |
11 |
Graficzny |
640x480 pikseli |
8x16 |
2/256 K |
12 |
Graficzny |
640x480 pikseli |
8x16 |
16/256 K |
13 |
Graficzny |
320x200 pikseli |
8x16 |
256/256 K |
Tabela 2.2.4b. Tryby pracy karty VGA.
Przykładowo, dla trybu VGA (tryb 10h) informacja z pamięci wideo ładowana jest do rejestrów przesuwających, skąd za pomocą czterech bitów (tryb l0h jest 16-kolorowy) wybiera 1 z 16 rejestrów palety kolorów. W trybie tym rejestry zawierają swój numer, co powoduje wybranie jednego z pierwszych szesnastu rejestrów
w tablicy przekodowującej. Informacja z rejestru palety kolorów podawana jest na tablicę przekodowującą za pośrednictwem multipleksera, przy wartości sygnału S=0 (tryb EGA). Zawartość rejestrów tablicy przekodowującej (18 bitów) decyduje
o wyświetlanym kolorze piksela. Ilość kolorów, które możemy wybrać bez przeładowywania rejestrów tablicy przekodowującej, wynosi 16. Należy jednak zauważyć, że w stosunku do oryginalnej karty EGA zmieniła się paleta kolorów, która wynosi 256 K kolorów, co wynika z użycia do kodowania kolorów 18 bitów (takie mamy rejestry w tablicy przekodowującej).
W trybie 13h VGA każdy piksel jest reprezentowany przez 8 bitów, co umożliwia
zakodowanie 256 kolorów. Cztery młodsze bity wybierają jeden z szesnastu rejestrów palety kolorów, jednakże w tym trybie każdy z rejestrów zawiera swój zakodowany dwójkowo numer. Oznacza to, że bity docierają niezmienione do tablicy przekodowującej. Następnie cztery bity ładowane są do rejestru wyboru kolorów, skąd częściowo bezpośrednio, częściowo zaś za pośrednictwem multipleksera podawane są na tablicę przekodowującą. Ostatecznie 8 bitów wybiera 1 z 256 18-bitowych rejestrów. Na każdą składową koloru poświęconych jest 6 bitów, co daje 64 kombinacje dla jednego koloru. Bity te sterują pracą trzech przetworników a/c, po jednym dla każdej składowej koloru. Łącznie daje to na wyjściu każdego przetwornika 64 różne poziomy napięcia odpowiadające danej składowej koloru, co daje sumarycznie 64 x 64 x 64 = 262144 odcienie kolorów stanowiących paletę,
z której może być jednocześnie wyświetlanych 256 kolorów.
Wyjście karty VGA jest zatem wyjściem analogowym (wiele poziomów napięć). Gniazdo karty VGA wraz z numeracją styków opisane jest w odrębnym dziale.
Policzmy teraz ilość pamięci potrzebną dla zapamiętania treści obrazu zajmującego pełny ekran w jednym z wybranych trybów graficznych. Przykładowo dla trybu 12h VGA (16 kolorów przy rozdzielczości 640 x 480) wymagana pojemność pamięci wynosi:
(rozdzielczość pozioma) x (rozdzielczość pionowa) x (ilość bitów na piksel) =
= 640 x 480 x 4b = l 228 800 bitów
czyli (po podzieleniu przez 8) 154 KB. Wielkość tę należy porównać z wymaganiami trybu tekstowego.
Karty VGA, jak wyliczyliśmy, wymagają pamięci wideo o pojemności powyżej 128 KB. Pojemność pamięci karty VGA wynosi standardowo 256 KB. Pamięć ta, podobnie jak dla karty EGA, dzielona jest na cztery banki (płaty) po 64 KB każdy (chociaż teoretycznie możliwy byłby także podział na 2 banki 128-kilobajtowe).
Dla trybów szesnastokolorowych wykorzystanie tych banków jest dość naturalne. Każdy z nich przechowuje bity określające składową jednego koloru. W trybie 256 kolorowym każdy piksel opisywany jest jednym bajtem. Przy rozdzielczości 320x200 wymagana pojemność pamięci wynosi 320 x 200 x 1B = 64 KB. Informacja
o kolejnych pikselach umieszczana jest pod kolejnymi rosnącymi adresami od A0000h do AF9FFh.
Odwzorowanie obrazu w pamięci stosowane w trybie EGA i VGA przedstawia poniższy rysunek.
Rysunek 2.2.4c. Struktura pamięci dla kart EGA i VGA.
W trybie tekstowym rolę generatora znaków pełni blok pamięci RAM (Płat 2). Blok ten ładowany jest przez system BIOS kilkoma zbiorami znaków o różnych krojach. Użycie banków pamięci wideo dla trybu tekstowego przedstawia rysunek 2.2.4d.
Rysunek 2.2.4d. Wykorzystanie banków pamięci wideo dla trybu tekstowego.
Jak widać, matryce znaków są przechowywane w pamięci RAM, co umożliwia ich zmianę. Zmianę taką najprościej przeprowadzić przy użyciu przerwania 11 h VGA BIOS (Interface to the Character Generator).
2.2.5.Karta SVGA.
Karta VGA była ostatnią uznaną kartą za tzw. Standard przemysłowy. Parametry tej karty szybko przestały wystarczać użytkownikom, wobec powyższego wiele firm rozpoczęło produkcję kart oferujących coraz wyższe rozdzielczości i coraz szerszą paletę kolorów. Karty te zwane popularnie kartami SVGA (Super VGA) pracują we wszystkich trybach oryginalnej karty VGA i posiadają ponadto dodatkowe niestandardowe tryby pracy. Karty SVGA posiadają pamięci wideo o pojemności 512 KB i większe.
Początkowo karty te projektowane były bez żadnych uzgodnionych standardów, co powodowało wiele kłopotów z kompatybilnością oprogramowania i systemu graficznego. Sytuacja w znacznej mierze została uporządkowana przez komitet
o nazwie VESA (ang. The Video Electronics Standards Association). Standard ten został przyjęty przez wiele firm produkujących karty graficzne. Wprowadzono nowe tryby oznaczane liczbami 1xxh dla odróżnienia ich od trybów wprowadzonych przez producentów. Zestawienie nowych trybów SVGA zawiera tabela 2.2.5a
Numer trybu |
Rodzaj trybu |
Rozdzielczość |
Liczba kolorów |
100h |
graficzny |
640 x 400 |
256 |
101h |
graficzny |
640 x 480 |
256 |
102h |
graficzny |
800 x 600 |
16 |
103h |
graficzny |
800 x 600 |
256 |
104h |
graficzny |
1024x768 |
16 |
105h |
graficzny |
1024x768 |
256 |
106h |
graficzny |
1280 x 1024 |
16 |
107h |
graficzny |
1280 x 1024 |
256 |
108h |
tekstowy |
80x60 |
16 |
109h |
tekstowy |
132x25 |
16 |
10Ah |
tekstowy |
132x43 |
16 |
10Bh |
tekstowy |
132 x 50 |
16 |
10Ch |
tekstowy |
132x60 |
16 |
10Dh |
graficzny |
320 x 200 |
32768 |
10Eh |
graficzny |
320 x 200 |
65 536 |
10Fh |
graficzny |
320 x 200 |
16777216 |
110h |
graficzny |
640 x 480 |
32 768 |
111 h |
graficzny |
640 x 480 |
65 536 |
112h |
graficzny |
640 x 480 |
16777216 |
113h |
graficzny |
800 x 600 |
32 768 |
114h |
graficzny |
800 x 600 |
65536 |
115h |
graficzny |
800 x 600 |
16777216 |
116h |
graficzny |
1024x768 |
32768 |
117h |
graficzny |
1024x768 |
65536 |
118h |
graficzny |
1024x768 |
16777216 |
119h |
graficzny |
1280 x 1024 |
32768 |
11Ah |
graficzny |
1280 x 1024 |
65536 |
11Bh |
graficzny |
1280 x 1024 |
16777216 |
Tabela 2.2.5a. Tryby graficzne i tekstowe kart SVGA wprowadzone w standardzie VESA.
Karta z pamięcią o pojemności 1 MB może wyświetlić obraz o rozdzielczości 1024 x 768 w 256 kolorach lub 1280 x 1024 w 16 kolorach. do kodowania kolorów używane są 8, 15, 16 lub 24 bity, co daje odpowiednio 256, 32 K, 64 K i 16 M kolorów.
W zasadzie wszystkie współczesne karty SVGA wyposażane są w trzy 8-bitowe przetworniki Video DAC, zapewniające pracę w trybie TRUE COLOR, w którym każda składowa RGB koloru, pojedynczego elementu obrazu, opisana jest za pomocą 8 bitów. Układ zawierający trzy takie przetworniki nosi nazwę RAMDAC. Pojedynczy pixel opisany jest więc za pomocą 24 - bitowej informacji (trzech bajtów). Pozwala to uzyskać na ekranie 224 = 16777216 kolorów (ok. 16,7 miliona kolorów).
W trybie TRUE COLOR trzy bajty danych bezpośrednio z pamięci obrazu (Video RAM) przesyłane są na wejścia trzech przetworników cyfrowo-analogowych DAC. Ten sposób tworzenia kolorów nosi nazwę Direct Color, w odróżnieniu od trybów VGA, gdzie bajt danych z pamięci obrazu adresował jeden z 256 rejestrów, którego
zawartość przesyłana była na wejścia trzech przetworników DAC (System Direct Color stosowany jest również w trybie HIGH COLOR, w którym na informację
o kolorze punktu (pixela) przeznaczono dwa bajty (16 bitów), z czego 5 bitów na składową koloru czerwonego, 5 bitów na składową koloru niebieskiego i 6 bitów na składową koloru zielonego co daje w sumie 65536 (64K) możliwych kolorów).
Rysunek 2.2.5b. Tryb True Color.
W nowszych kartach stosuje się także kodowanie koloru 32 bitami. Rozwiązanie to jest nieco dyskusyjne, ponieważ oko ludzkie rozróżnia jedynie kilka milionów kolorów. Pewnym uzasadnieniem jest możliwość użycia dodatkowego bajtu do kodowania efektów specjalnych. Ponieważ dla monitorów kolory są kodowane zawsze w systemie RGB całkowita ilość bitów przeznaczona na kodowanie kolorów dzielona jest na trzy równe części (każda dla jednej składowej koloru). Nie zawsze jest to jednak możliwe, stąd w przypadku 16 bitów na składowe czerwoną i niebieską przypada po 5 bitów, a na zieloną 6(Tryb High Color). Z kolei w przypadku kodowania kolorów 15 bitami z pamięci odczytywane są dwa bajty, a 16 bit jest po prostu nieużywany.
Ponieważ na pamięć obrazu zarezerwowane jest 128 KB przestrzeni adresowej procesora, do dostępu do pamięci, karty SVGA wykorzystują technikę stronicowania. Pamięć ta jest zatem najczęściej adresowana przez 64-kilobajtowe okno. Polega to na kojarzeniu z niewielkim obszarem pamięci (oknem) w przestrzeni adresowej różnych fragmentów większego obszaru pamięci (stron lub banków). Zapis lub odczyt adresu położonego wewnątrz okna powoduje zapis lub odczyt odpowiadającego mu bajtu w banku.
Aby uzyskać dostęp do pamięci położonej poza obrębem bieżącego banku, należy zmienić zawartość rejestru wyboru banku (ang. Bank Select Register). Dane opisujące poszczególne piksele tworzące obraz rozmieszczone są w pamięci wideo liniowo, począwszy od lewego górnego rogu ekranu - najniższy adres, a skończywszy na prawym dolnym - najwyższy adres. W trybach graficznych SVGA w obrębie banku odwzorowanie pamięci obrazu jest identyczne jak w analogicznych trybach VGA.
Adresowanie i sposób rozmieszczenia informacji (adresy pikseli) w pamięci wideo pokazane są na rysunku 2.2.5c. na przykładzie trybu 800x600 z 256 kolorami.
Rysunek 2.2.5c. Obsługa pamięci wideo dla kart SVGA.
Stronicowanie pamięci wideo wykorzystuje jedną z następujących technik:
Pojedynczego okna
Dwóch nakładających się okien
Dwóch nie nakładających się okien
We wszystkich metodach stronicowania ważnym parametrem jest odstęp pomiędzy początkami kolejnych banków (Granularity) - może być on mniejszy niż rozmiar banku, co oznacza, że kolejne banki mają część wspólną.
Z reguły wszystkie karty SVGA wyposażone są w akcelerator z 24-bitową paletą kolorów (True Color). Karty te mogą zawierać procesory graficzne 128-bitowe wspomagające kartę, oraz BIOS. Początkowo karty graficzne SVGA posiadały złącza ISA. Jest to magistrala o maksymalnej teoretycznej szybkości transmisji danych wynoszącej 8 MB/s. Dla współczesnych kart transfer ten jest zdecydowanie zbyt niski. Aby na ekranie monitora stało się możliwe wyświetlanie filmów z prędkością 30 klatek na sekundę, należy odświeżać pamięć karty graficznej 30 razy/sekundę. Wymaga to zastosowania szybszego złącza takiego jak PCI.
Aby jednak wykorzystać w pełni możliwości kart SVGA, tzn. wykorzystać oferowane przez karty niestandardowe tryby pracy, należy stosować specjalne programy obsługi (ang. Drivers) dla poszczególnych programów użytkowych, dostarczane wraz z kartą przez producenta. Najczęściej dostarczane są drivery do najpopularniejszych programów, takich jak: MS-Windows, CAD, Lotus 1-2-3, itd.
2.3. Współczesne karty graficzne.
2.3.1.Dodatkowe funkcje kart graficznych.
Większość współczesnych kart graficznych wyposażanych jest w dodatkowe układy (a co za tym idzie - dodatkowe złącza, rys.), umożliwiające współpracę
z odbiornikiem TV, magnetowidem i kamerą. Jednym z tych układów jest dekoder, służący do zamiany analogowego sygnału Video (pochodzącego np. z kamery lub magnetowidu) na sygnał cyfrowy; drugi natomiast, zwany enkoderem, realizuje funkcję odwrotną - zamienia sygnał cyfrowy obrazu (wytworzony przez procesor graficzny karty) na sygnał analogowy.
Rysunek 3.3.1a. Urządzenia, które można podłączyć do współczesnych kart graficznych.
Aby dokładniej wyjaśnić działanie tych układów, powinniśmy wcześniej poznać pewne pojęcia z zakresu techniki odbioru telewizyjnego.
Każda karta graficzna wytwarza sygnały chrominancji (podstawowych kolorów) RGB, sterujące elektrodami monitora. Zależność pomiędzy składowymi R, G oraz B, a jaskrawością Y obrazu określa następujący wzór:
Y =0.30 R+0.59 G+0.11 B
Znając wartości RGB łatwo obliczyć wartość jaskrawości Y (luminancji). W technice telewizyjnej istnieje jeszcze inny sposób prezentacji obrazu, za pomocą składowych YUV (oznaczanych inaczej YCbCr), gdzie Y - oznacza jaskrawość. Cb (U) i Cr (V) - tzw. sygnały różnicowe kolorów:
U (Cb) = 0.493 (B-Y) - nazywany jest sygnałem różnicowym składowej niebieskiej koloru,
V (Cr) = 0.877 (R-Y) - sygnałem różnicowym składowej czerwonej koloru.
Posiadając więc trzy sygnały YUV (YCbCr.) łatwo odtworzyć za pomocą powyższych wzorów składowe R, G oraz B, sterujące trzema katodami kineskopu.
Prezentacja sygnału wizyjnego (Video) w postaci YUV (YCbCr) ma tę zaletę, iż pozwala dopasować powyższe składowe do właściwości ludzkiego oka. Okazuje się, iż oko jest bardziej wrażliwe na jaskrawość niż na kolory (a więc z większą wiernością odtwarzana musi być składowa Y luminancji niż składowe Cb i Cr kolorów - chrominancji). Właściwość tę wykorzystują wszystkie systemy zapisu obrazu telewizyjnego, przeznaczając na zapis luminancji szersze pasmo, a na zapis obu sygnałów chrominancji pasmo zdecydowanie węższe.
We współczesnych systemach telewizyjnych sygnał analogowy Video reprezentowany jest przez dwie składowe: składową luminancji - Y i składową chrominancji - C (będącą sumą wektorową składowych U i V). Odbiorniki telewizyjne, kamery i magnetowidy wyposażane są w dwa typy złącz umożliwiających przesyłanie tego sygnału:
złącze S-Video (4-stykowe), zawierające: sygnał luminancji - Y, sygnał chrominancji C i dwie masy,
złącze Composit Video z zespolonym sygnałem luminancji i chrominancji (Y+C).
Schemat blokowy dekodera, zamieniającego postać analogową sygnału video na cyfrową, wg formatu YUV prezentuje rysunek 3.3.1b.
Rysunek 3.3.1b. Uproszczony schemat blokowy dekodera video.
Separator Y/C - to zespół filtrów, dokonujących separacji sygnałów luminancji
i chrominancji. W wyniku demodulacji odtworzone zostają sygnały różnicowe składowej niebieskiej U (Cb) i składowej czerwonej V (Cr) koloru, które wraz
z sygnałem luminancji Y poddane są konwersji z postaci analogowej na cyfrową
w układach ADC (ang. Analog to Digital Converter - konwerter analogowo-cyfrowy). Strumień danych na wyjściu multipleksera (MUX), to na przemian bajty luminancji oraz składowych kolorów U i V, kolejnych pixeli obrazu. Dzięki mniejszej wrażliwości oka ludzkiego na kolory niż na jaskrawość, można (bez pogarszania jakości obrazu) zredukować dwukrotnie liczbę bajtów składowych kolorów U i V. W tym przypadku czterem kolejnym bajtom Y towarzyszą dwa bajty U i dwa bajty V. Jest to tzw format transmisji YUV 4:2:2 (patrz rysunek 3.3.1b.).
Nieco niższą jakość obrazu uzyskuje się przez dalszą dwukrotną redukcję danych
o kolorach (format YUV 4:1:1). Oczywiście najwyższą jakość zapewnia format YUV 4:4:4. Obraz cyfrowy formatu YUV można łatwo zamienić na postać RGB.
Reasumując - dekoder (ang. Video Decoder) realizuje zamianę sygnału analogowego, wg standardu S-Video i Composite Video, pochodzącego z odbiornika TV, kamery lub magnetowidu, na sygnał cyfrowy wg standardu YUV. Enkoder (ang. Video Encoder) realizuje funkcje odwrotną - zamienia sygnał cyfrowa YUV (wytworzony przez procesor graficzny), na sygnał analogowy (wg standardu S-Video i Composite Video), umożliwiający wyświetlanie obrazu za pomocą odbiornika TV lub zapis tego obrazu na taśmie magnetowidowej.
Większość dekoderów i enkoderów dokonuje obróbki sygnału telewizyjnego zapisanego w obu systemach telewizji kolorowej: NTSC i PAL. System NTSC (stosowany w Stanach Zjednoczonych i Japonii), generuje obraz z rozdzielczością 640 x 480 (lub 720 x 480 wg standardu CCIR601) i z częstotliwością 30 ramek na sekundę. W systemie PAL (stosowanym w Europie) obraz posiada rozdzielczość 768 x 576 (lub 720 x 576 wg standardu CCIR601) oraz częstotliwość wyświetlania ramek równą 25 Hz.
Każda karta graficzna posiada 15-stykowe zewnętrzne złącze VGA, umożliwiające podłączenie monitora (złącze, oznaczone numerem l na rysunku 3.3.1c.).
Rysunek 3.3.1c. Schemat blokowy współczesnej karty graficznej.
Karta wyposażona dodatkowo w dekoder i enkoder video, powinna posiadać złącza umożliwiające podłączenie źródeł sygnału (magnetowid, kamera, tuner TV) oraz odbiorników sygnału video (magnetowid lub odbiornik TV). Mogą być to złącza:
S-Video (wejściowe, input - nr 2a) i Composite Video (wejściowe, input - 2b),
S-Video (wyjściowe, output - nr 3a) i Composite Video (wyjściowe, output - 3b).
Współczesna karta graficzna może posiadać jeszcze następujące dodatkowe złącza rozszerzeń, znajdujące się na płytce karty:
złącze 26-stykowe VFC (ang. Video Feature Connector), pozwalające dołączyć np. zewnętrzny moduł enkodera, umożliwiający wyświetlanie obrazu na ekranie odbiornika TV,
złącze 66-stykowe VMI (ang. Video Module Interface), służące do podłączenia np. dekodera MPEG lub modułu współpracującego z odtwarzaczem DVD.
Interfejs VMI (ang. Video Module Interface) procesora graficznego zawiera dwa porty -Video Port i Host Port. Video Port jest portem wejściowym, wyposażonym
w 16-bitową szynę Video Bus [15:0], za pomocą której dokonywana jest transmisja 16-bitowa (lub 8-bitowa) danych w standardzie YUV, z video dekodera lub złącza VMI. Host Port dostarcza danych skompresowanych do złącza VMI.
Przykład wykorzystania interfejsu VMI ilustruje rysunek 3.3.1d.
Rysunek 3.3.1d. Współpraca karty graficznej z modułem DVD.
Dane odczytane z dysku DVD w formacie MPEG, poprzez układ AGPset ładowane są do pamięci operacyjnej komputera, w której przesuwane są do obszaru zarezerwowanego dla karty AGP. Następnie tenże AGPset poprzez interfejs AGP przesyła je do procesora graficznego, skąd trafiają do dekodera DVD, w którym dokonywana jest dekompresja. Dane po dekompresji z dekodera DVD przesyłane są poprzez Video Port do procesora graficznego a następnie wyświetlane na ekranie monitora.
Procesor graficzny współczesnej karty posiada następujące cechy:
współpraca z interfejsem PCI lub AGP,
współpraca z 128- lub 64-bitową pamięcią lokalną SGRAM/SDRAM o pojemności do 32 MB (adresacja pamięci odbywa się za pomocą szyny M. Addr. i linii RAS, CAS, natomiast do transmisji danych pomiędzy pamięcią a procesorem wykorzystywana jest szyna M. Data, synchronizowana zegarem CLK ),
wbudowany 24-bitowy RAMDAC,
obsługa interfejsu VMI,
obsługa enkodera (np. Bt869, zamieniającego postać cyfrową sygnału wizyjnego YUV na postać analogową S-Video i Composite Video) oraz dekodera video (np. Bt829B, dokonującego operacji odwrotnej - zamiany sygnału analogowego Video na postać cyfrową wg formatu YUV).
Opracowany przez VESA, interfejs DDC (ang. Display Data Channel) wykorzystujący dwie linie (numery styków 12 i 15 w 15-stykowym złączu VGA) umożliwia procesorowi graficznemu odczytanie parametrów użytkowych monitora (rozdzielczość, częstotliwość odchylania, itd) oraz dokonanie regulacji parametrów obrazu.
2.3.2.Karty TV i dekodery DVD.
Karta TV umożliwia oglądanie obrazów telewizyjnych na ekranie monitora. Każda taka karta wyposażona jest w tuner TV oraz w dekoder video, przetwarzający analogowy sygnał Video (Y/C) na postać cyfrową RGB. Przetworzony obraz TV przesyłany jest do pamięci lokalnej karty graficznej i wyświetlany na ekranie monitora. W systemie PAL ruchomy obraz tworzony jest z 25 ramek (klatek) wyświetlanych w ciągu sekundy, o rozdzielczości 720 x 576 pixeli, których kolor może być opisany za pomocą trzech bajtów (tzw True Color). Każda więc ramka (klatka) obrazu musi być opisana przez 720 x 576 x 3 bajty, tj. ponad l MB danych. Transmisja danych pomiędzy kartami: TV i graficzną musi odbywać się z szybkością nie mniejszą niż 25 MB/s.
Przedstawiony rysunek 3.3.2a. prezentuje kartę TV (wyposażoną w dekoder video Brooktree Bt848), posiadającą następujące złącza:
gniazdo RF, umożliwiające podłączenie anteny TV (lub połączenie z gniazdem telewizji kablowej),
złącza wejściowe: Composite Video i S-Video, umożliwiające podłączenie takich źródeł sygnału jak kamera lub magnetowid,
złącze wyjściowe Audio (do podłączenia głośników lub wzmacniacza akustycznego).
Rysunek 3.3.2a. Karta TV - główne bloki funkcjonalne i złącza.
Ważną funkcją współczesnych kart TV jest przechwytywanie sekwencji obrazów (ang. Video Capture) i zapis ich na dysku komputera. Jednosekundowy film
(w systemie PAL) zapisany na dysku, zająłby obszar o wielkości ok. 25 MB (25 ramek wyświetlonych ciągu w sekundy, pomnożone przez l MB). Natomiast zapis na dysku filmu godzinnego wymagałby pojemności ok. 90 GB!!! Jest to oczywiście, przy obecnych możliwościach technologicznych, wręcz niemożliwe. Jedynym więc sensownym rozwiązaniem, umożliwiającym zapis obrazów TV na dysku komputera (lub zapis filmów na dysku kompaktowym), jest zastosowanie odpowiedniej metody kodowania (kompresji) obrazów, powodującej redukcję ilości danych.
Obecnie najpowszechniej stosowaną metodą kodowania ruchomych obrazów jest standard MPEG, opracowany przez grupę specjalistów (ang. Moving Picture Eksperts i Group) w 1988 roku. W metodzie tej wykorzystano fakt wzajemnego podobieństwa kolejnych klatek (ramek) filmu. W następujących po sobie klatkach obrazu ruchomego, wiele fragmentów ekranu pozostaje niezmienionych, więc nie ma sensu odtwarzać za każdym razem całej klatki, zawierającej również elementy stałe obrazu (np. tło). Wystarczy co pewien czas przesłać pojedyncze pełne klatki, a w przerwach między nimi utworzyć klatki zawierające obraz uzyskany na podstawie szacowania (przewidywania) ruchu. W ten sposób udało się zredukować niepotrzebną informację nadmiarową i uzyskać współczynnik kompresji rzędu 150:1.
Kodowanie obrazów ruchomych za pomocą metody MPEG wymaga znacznych mocy obliczeniowych. Jedna z firm oszacowała, iż niezbędna moc obliczeniowa komputera dla kodowania obrazów w czasie rzeczywistym wynosi ponad 1000 milionów operacji na sekundę (ang. skrót: mops), a dla dekodowania - ok. 60 mops.
Zdecydowanie łatwiej jest więc dekodować obrazy zapisane w technice MPEG niż je kodować.
Istnieje kilka odmian standardu MPEG: MPEG -1, MPEG -2,...
Standard MPEG-1 zapewnia możliwość zapisu skompresowanego sygnału video
i audio na dysku kompaktowym o pojedynczej szybkości (150 KB/s). Sygnał video reprezentują dane cyfrowe wg formatu - YUV. Utworzony obraz posiada rozdzielczość 352 x 240 (dla systemu NTSC) lub 352 x 288 (dla systemu PAL).
Standard MPEG-2 jest rozszerzeniem standardu MPEG-1. Zapewnia możliwość zapisu skompresowanego obrazu i dźwięku na dysku DVD. Utworzony obraz posiada wyższą rozdzielczość (704 x 480 dla systemu NTSC lub 704 x 576 dla systemu PAL).
Od kilku lat rynek komputerowy oferuje specjalizowane karty, zwane dekoderami MPEG (lub DVD), umożliwiające odtwarzanie filmów zarejestrowanych na dyskach DVD (wg standardu MPEG-2).
Film zapisany w formacie MPEG można więc odtworzyć, za pomocą karty dekodera, dokonując dekompresji obrazów ruchomych
i zamiany na postać cyfrową YUV lub analogową RGB. Istnieją dwa rodzaje kart-dekoderów DVD:
dekodery zintegrowane z kartą graficzną (nr l na rysunku 3.3.2b.), wyposażone w "normalny" procesor graficzny, który oprócz standardowych zadań tworzenia grafiki 2D i 3D realizuje dodatkowo funkcje dekompresji obrazów formatu MPEG (np. procesor MPACT2 firmy Chronomatic Research),
specjalizowane karty dekoderów DVD (bez procesora graficznego), wymagające połączenia z kartą graficzną (nr 2 i 3); połączenie to może być zrealizowane na kilka sposobów: za pomocą specjalnego kabla, poprzez interfejs VMI (oczywiście pod warunkiem, że karta graficzna została również wyposażona w taki interfejs) lub poprzez złącze VGA (wyjście VGA karty graficznej łączy się z odpowiednim wejściem - VGA-In dekodera, natomiast monitor podłączony jest do wyjścia VGA-Out dekodera).
Rysunek 3.3.2b. Rodzaje dekoderów DVD i sposoby współpracy z kartą graficzną.
2.3.3.Wielkość pamięci, rozdzielczość i głębia koloru.
Liczba możliwych do wyświetlenia na ekranie kolorów zależy od ilości pamięci zainstalowanej na karcie graficznej oraz wybranej rozdzielczości wyświetlania.
Pojemność pamięci karty graficznej można w przybliżeniu obliczyć w łatwy sposób - wystarczy liczbę wyświetlanych na ekranie pixeli pomnożyć przez liczbę bajtów za pomocą których opisany jest kolor pixela, a otrzymamy wymaganą minimalną pojemność:
Pojemność pamięci= (Rozdzielczość pozioma) x (Rozdzielczość pionowa) x
x (liczba bajtów na pixel)
Aby osiągnąć zadowalające wyniki w zastosowaniach takich jak np. odtwarzanie filmów, wideokonferencje czy obróbka zdjęć, należy wykorzystywać 24-bitową (ponad 16 milionów kolorów) paletę barw w maksymalnej dopuszczającej ją rozdzielczości.
Za pomocą przedstawionej tabeli można stwierdzić, czy dana karta graficzna zawiera wystarczającą ilość pamięci, by poradzić sobie z najczęściej używanymi rozdzielczościami i paletami barw.
Rozdzielczość |
Głębia koloru |
Liczba kolorów |
Ilość pamięci na karcie graficznej |
Zapotrzebowa-nie na pamięć |
640x480 |
4 bity |
16 |
256KB |
153 600 B |
640x480 |
8 bitów |
256 |
512KB |
307200 B |
640x480 |
16 bitów |
65536 |
l MB |
614 400 B |
640x480 |
24 bity |
16777216 |
l MB |
92 1600 B |
800x600 |
4 bity |
16 |
256KB |
240 000 B |
800x600 |
8 bitów |
256 |
512KB |
480 000 B |
800x600 |
16 bitów |
65536 |
l MB |
960 000 B |
800x600 |
24 bity |
16777216 |
2MB |
1 440 000 B |
1024x768 |
4 bity |
16 |
512KB |
39 3216 B |
1024x768 |
8 bitów |
256 |
l MB |
78 6432 B |
1024x768 |
16 bitów |
65536 |
2MB |
1 572 864 B |
1024x768 |
24 bity |
16777216 |
4MB |
2 359 296 B |
1280x1024 |
4 bity |
16 |
l MB |
655 360 B |
1280x1024 |
8 bitów |
256 |
2MB |
1310 720 B |
1280x1024 |
16 bitów |
65536 |
4MB |
2 621440 B |
1280x1024 |
24 bity |
16777216 |
4MB |
3932 160 B |
Tabela 3.3.3a. Minimalne zapotrzebowanie na pamięć dla poszczególnych trybów wyświetlania.
Jak wynika z tabeli, karta graficzna z 2 MB pamięci w rozdzielczości 1024x768 może wyświetlić 65536 kolorów, chcąc jednak w tej samej rozdzielczości uzyskać tryb True Color (16,8 miliona barw) należałoby rozszerzyć pamięć karty do 4 MB.
Oczywiście wymienione tu wielkości pamięci dotyczą grafiki dwuwymiarowej (2D).
Pomimo iż wiele nowszych kart graficznych posiada 8, 16 lub nawet 32 MB pamięci, dodatkowa pamięć nie jest wykorzystywana przy wyświetlaniu obrazu, chyba że rozdzielczość ekranu przekracza 1280x1024 przy 24-bitowym kolorze, lecz jest przeznaczona na Bufor tekstur i Z - Bufor(Grafika 3D).
2.3.4.Określenie ilości pamięci na karcie graficznej.
Ponieważ dla większości użytkowników ilość pamięci graficznej jest bardzo ważna, dobrze jest wiedzieć, ile dana karta graficzna jej posiada.
W tabeli opisano kilka metod sprawdzania ilości pamięci zainstalowanej na karcie graficznej.
Metoda |
Wyniki |
Uwagi |
Znając zapotrzebowanie na pamięć poszczególnych trybów pracy karty graficznej ustaw kolejno tryby wymagające l, 2, oraz 4 MB pamięci. |
Jeśli karta graficzna potrafi wyświetlić ustawiane rozdzielczości (czasem niezbędne jest ponowne uruchomienie komputera), znajduje się na niej przynajmniej tyle pamięci, ile wymaga dany tryb pracy. |
Zakładamy tutaj, że karta graficzna jest poprawnie skonfigurowana. Ograniczenia sterownika karty często uniemożliwiają sprawdzenie, czy posiada ona więcej niż 4 MB pamięci. |
Przetestuj kartę graficzną programem diagnostycznym Niezależnego producenta. |
„Uniwersalne" rozwiązanie dla instytucji posiadających komputery z kartami graficznymi pochodzącymi od różnych producentów. |
Należy koniecznie używać aktualnych programów diagnostycznych; program testujący może zostać zmylony działaniem mechanizmów dzielenia pamięci wykorzystywanych w najtańszych rozwiązaniach. |
Skorzystaj z programów diagnostycznych producenta karty lub jej procesora graficznego. |
Najlepsze źródło informacji i danych technicznych. |
Należy używać programów odpowiednich do danych kart i procesorów (chipset). |
Tabela 3.3.4a. Metody sprawdzania ilości pamięci zainstalowanej na karcie graficznej.
Ponieważ przy obecnym tempie rozwoju rynku komputerowego nawet najlepsze karty już po kilku latach stają się przestarzałe, a nowe karty są coraz tańsze i mają coraz większą wydajność, warto zastanowić się poważnie nad wymianą każdej karty graficznej posiadającej mniej niż 4 MB pamięci. Nawet najtańsze z dostępnych obecnie w handlu modeli dalece przewyższają parametrami karty, które jeszcze kilka lat temu uznawano za szczyt osiągnięć techniki.
2.3.5.Pamięci stosowane w kartach graficznych.
DRAM jest prekursorem w grupie pamięci dynamicznych i wywodzi się z czasów pierwszych komputerów PC, a więc korzystały z niego karty CGA i MDA. Pamięć ta stosowana jest (z małymi modyfikacjami) do dnia dzisiejszego jako pamięć operacyjna o czym decydują jednak inne kryteria. Ten standardowy typ pamięci nie jest w stanie obecnie sprostać wymaganiom zastosowań multimedialnych.
EDO-DRAM (Extended Data Out) przez długi czas stanowiła pamięciowy standard tak samo w komputerach jak i w pierwszych kartach graficznych, stanowi odmianę pamięci DRAM i udostępnia pasmo nieco powyżej 200MB/s. Podczas odczytu dane utrzymywane są na wyjściu aż do momentu gdy pole pamięci gotowe jest do przekazania następnej wartości. W ten sposób kontroler graficzny może przygotowywać się do następnego cyklu odczytu będąc jeszcze w trakcie przejmowania danych z cyklu poprzedniego, jednak średnia prędkość transmisji danych jest nieco mniejsza od pozostałych modułów pamięciowych, bowiem kontroler musi kiedyś zmienić adres wiersza a to w znacznym stopniu opóźnia transmisję danych. Burst EDO-DRAM mogła stać się przyszłościowym rozwiązaniem lecz uległa pamięci SDRAM którą od początku preferowało wielu producentów układów wizualnych. Jej przepustowość sięgała rzędu 500MB/s. Z pewnością był to dobry produkt jak na tamte czasy jednak sama idea i technika w tym wypadku nie starczyła.
SDRAM (Synchronous Dynamic Random Acces Memory) to synchroniczna odmiana pamięci DRAM wytwarzana przez wszystkich liczących się producentów. Pojawiła się w końcu 1996 roku obecnie dominuje na rynku układów pamięciowych, a ich wydajność jest zadowalająca zasadniczo we wszystkich zastosowaniach. Typowa częstotliwość taktowania sięga 100MHz, natomiast szybkie odmiany tego typu przystosowane są do zegara 125 MHz co pozwala na osiągnięcie transferu 640MB/s. W przeciwieństwie do klasycznych układów pamięci DRAM, które wymagają precyzyjnie uformowanych sygnałów RAS2 i CAS3(Row Address Strobe, Column Address Strobe) pamięci synchroniczne mają własny kontroler przetwarzający impulsy zegarowe na niezbędne sygnały sterujące. Taka metoda gwarantuje zwiększenie prędkości taktowania. Warto zauważyć że bloki pamięci SDRAM organizowane są zwykle w dwa banki obsługiwane naprzemiennie co pozwala na nakładanie się w czasie kolejnych cykli dostępu. Obecnie większość kart oferowanych na rynku wyposażona jest w te moduły pamięciowe. Obecnie obie kości pamięciowe nie są już produkowane na kartach graficznych od paru lat, a pierwszymi układami współpracującymi z tą pamięcią były słynne karty Hercules mające do dyspozycji 512kb lub 1 MB tejże pamięci.
DDR-SDRAM (Double Data Rate SDRAM) to jedna z nowszych układów pamięciowych dostępnych na rynku akceleratorów. Wszedł do seryjnej produkcji pod koniec 2000 roku. Moduł ten jest przeznaczony dla profesjonalnych zastosowań. Przy częstotliwości magistarlii 100 lub 133MHz oferuje maksymalną przepustowość rzędu 1,6GB/s. DDR-SDRAM polega na stosunkowo prostym ulepszeniu technologii SDRAM dodając między innymi sygnał o nazwie DQS4, co daje prawie dwukrotny przyrost wydajności. Obecnie na tych kościach pamięciowych oparte są kart graficzne Firmy Nvidia (Geforce 2, Geforce3) Matrox (G800), ATI (Radeon 256).
SGRAM (Synchronous Generate Random Acces Memory) to odmiana pamięci SDRAM cechująca się dodatkowym trybem pracy przy zapisie. Pojedyncze układy pamięci mają szerokość 32 bitów co bardzo korzystnie wpływa na odczyt tekstur do 4MB. Częstotliwość zegara taktującego osiąga również zakres 100MHz. Jednak nie zmieniając architektury przepustowość pozostaje na takim samym poziomie - 640MB/s.
Multibank - DRAM, należy do grupy synchronicznych pamięci DRAM. W odróżnieniu od SDRAM i SGRAM w których współpracują ze sobą dwa banki pamięci mamy do czynienia z przypadkiem nakładania się na siebie 8 banków. Pamięć tego typu wytwarzana była w zasadzie przez jedną firmę (Mosys). Bazowała na logicznych jednostkach pamięci o rozmiarze 256kb, każda po 8 banków 32kb-itowych. Na rynku powszechne były układy 1MB integrujące w sobie cztery jednostki pamięci. Technologia ta umożliwiała taktowanie zegarem100-125MHz jednak w masowej produkcji spadła jakość co spowodowało ograniczenie częstotliwości do 85MHz. Z pamięcią MDRAM współpracował kontroler firmy Tseng z Japoni.
Rambus zapewnia stosunkowo duży transfer (500MB/s na każdy układ) zawdzięczany głównie taktowaniu bardzo szybkim zegarem 250MHz. Szerokość magistrali pojedynczego układu ograniczona została do 8 bitów, co bynajmniej nie ułatwia integracji w strukturach aktualnie rozwijanych sterowników. RDRAM wymaga specjalnego sterownika pamięci co naturalnie podnosi koszty produktu. Te nowe sterowniki mają zdolność do łączenia dwóch kanałów RDRAM (każdy po 667MB/s) pozwoliły na wydajność w granicach 1.3GB/s.
Specjalny typ pamięci opracowany przez firmę Texas instruments. Skrót V-RAM (Video-RAM) nie oddaje w pełni istoty sprawy. Z punktu widzenia kontrolera graficznego układy pamięci VRAM zachowują się jak normalne pamięci DRAM. Osiągane pasmo zapisu i odczytu przy magistrali 64 bitowej nie przekracza 200MB/s. Cechą szczególną jest niezależny port wyjściowy prowadzący do przetwornika RAMDAC. Transfer na tym odcinku sięga około 360 MB/s. Układy tego typu montowane były na wczesnych wersjach kart graficznych firmy Matrox
Porównanie typów pamięci.
Rodzaj pamięci |
Opis |
Względna szybkość |
Zastosowania |
FPMDRAM |
Fast Page-Mode RAM |
niska |
Najtańsze karty ISA |
VRAM |
Video RAM |
bardzo wysoka |
Droga, rzadko spotykana |
WRAM |
Window RAM |
bardzo wysoka |
Droga: rzadko spotykana |
EDO DRAM |
Extended Data Out DRAM |
średnia |
Najtańsze karty PCI |
SDRAM |
Synchronous DRAM |
wysoka |
Standardowo wykorzystywana w kartach PCI i AGP |
|
|
|
|
MDRAM |
Multibank DRAM |
wysoka |
Rzadko spotykana |
SGRAM |
Synchronous Graphics RAM |
bardzo wysoka |
Najlepsze karty PCI/AGP |
Pamięci typu VRAM i WRAM są pamięciami dwuportowymi, mogącymi odczytywać dane z jednego portu przy równoczesnym zapisywaniu ich w drugim. Rozwiązanie to zwiększa szybkość działania karty poprzez redukcję czasu oczekiwania na dostęp do pamięci obrazu.
3.1. Obsługa prezentacji.
Aby zacząć pracę z prezentacją „Karty Graficzne” należy najpierw zainstalować ją z pliku „Pngsetup” znajdującego się na dołączonej płycie CD. Po podaniu ścieżki dostępu, program zacznie rozpakowywać składniki prezentacji na wybrany dysk. Należy przy tym uprzednio zwolnić miejsce na dysku, gdyż program wymaga około 400 MB! Teraz wystarczy jedynie dwukrotnie kliknąć na ikonę programu aby rozpocząć pracę z aplikacją.
Po wykonaniu powyższych czynności zostanie wyświetlone Menu Główne programu.
Teraz możemy wybrać interesującą nas kategorię poprzez kliknięcie na wybrany przycisk. W nawigacji po prezentacji przydają się następujące klawisze :
- Przejście do poprzedniego slajdu
- Przejście do następnego slajdu
- Powrót do strony głównej
- Przycisk pokaż rysunek
Chcąc zakończyć pokaz slajdów i tym samym wyjść z prezentacji należy użyć klawisza „Wyjście” w Menu Głównym lub wcisnąć klawisz ESC.
3.2. Informacje o prezentacji.
W prezentacji użyte zostały pliki typu GIF i JPG z uwagi na swój duży stopień kompresji i niewielki rozmiar. Schematy blokowe i inne rysunki zostały zeskanowane z książek jak również ściągnięte z internetu. W prezentacji użyte zostały również filmy w formacie AVI. Korzystanie z formatu animacji gif było wykluczone z powodu niemożności odtwarzania tego typu plików przez program Power Point. Efektem tego było wykorzystanie filmów o rozmiarach 26 MB i 4 MB. Jednakże pierwszy z nich bez znacznej straty jakości skompresowany został do rozmiarów 2,70 MB. Do obróbki zdjęć, oraz wyglądu szaty graficznej w tym tła i przycisków został użyty uniwersalny program graficzny Corel Photopaint 8. Efekty występujące w filmach jak: odbłysk soczewki, chromowanie powierzchni, przeźroczystość, odbicie świateł również zostały osiągnięte w tym samym programie. Bardzo przydatnym narzędziem okazał się również program z pakietu narzędzi Corel mianowicie Corel 3D - za jego pomocą udało się naniesienie bitmapy na tekst 3D i jego rendering z wszystkimi detalami występującymi na jego powierzchni do postaci obrazu 2D.
Wspominając o ruchomych napisach nie można pominąć programu Ulead Cool 3D.
Program ten pozwala osiągnąć fantastyczne efekty obrabianego przedmiotu dzięki bogatym bibliotekom skryptów. Przy jego pomocy wykonany został filmik z obracanym napisem „Karty Graficzne”. W prezentacji multimedialnej nie może również zabraknąć efektów dźwiękowych. Dlatego też podczas wyświetlania pokazu daje się usłyszeć przyjemną dla uszu muzykę. Format dźwięku użyty w prezentacji to plik WAV - jako jedyny akceptowany przez program Power Point. I w tym również przypadku nie obeszło się bez programów kompresujących pliki WAV - kompresja pliku do postaci 300 KB/s przy 22 KHz.
4. Podstawy pracy w Microsoft Power Point.
Program Power Point należy do programów z rodziny Microsoft. Sposób uruchomienia jest identyczny jak w przypadku Worda czy Excela. Najprostszy sposób to skorzystanie ze skrótu znajdującego się na pulpicie. Jeżeli nie mamy takiego skrótu to wykorzystujemy menu Programy po kliknięciu na przycisk Start. W pierwszym etapie, po uruchomieniu, pojawi się nam okno dialogowe z którego musimy wybrać jedną z opcji:
Więc jeżeli będziemy tworzyć naszą prezentację wybieramy Kreator zawartości lub Szablon projektu albo Pustą prezentację.
Kreator zawartości daje nam możliwość zadeklarowania z góry opcji dotyczących naszej nowej prezentacji (dostarczanie pomysłów, organizowanie prezentacji), a więc:
- informacje dotyczące typu prezentacji
- styl prezentacji
- opcje prezentacji
Wykorzystanie kreatora zawartości pozostawia nam już tylko wpisanie treści naszej
prezentacji. Nie zawsze jest to jednak dobry sposób na tworzenie własnego, oryginalnego pokazu.
Szablon projektu umożliwia nam wybór jednej z kilkunastu wcześniej przygotowanych prezentacji posiadających już dobrane tło i narzucających z góry
obrany styl.
Za pierwszym razem skorzystamy z szablonu z gotowym projektem graficznym. Trzeba kliknąć w "kółeczko" SZABLON i w przycisk OK. Oczywiście prezentację można zacząć tworzyć w dowolnej chwili - jeśli na ekranie nie ma omawianego okna dialogowego, to można wybrać menu Plik | Nowy, czy przycisk z białą kartką paska narzędzi. Na ekranie komputera mamy teraz okno umożliwiające wybór szablonu projektu:
Trzeba teraz wybrać odpowiednią kartę ( kliknięciem ) - na przykład Projekty Prezentacji, a następnie wybrać szablon. Z prawej strony można " podglądać " jakie tło, jaką grafikę, format czcionek "oferuje " dany szablon. W końcu zatwierdzamy wybrany szablon klikając w przycisk OK (ewentualnie dwukrotnie kilkamy
w szablon) i " jesteśmy " w nowej prezentacji.
Wybierając Pustą prezentację własnoręcznie tworzymy pokaz według swoich upodobań i gustu.
Opierać będziemy się na trzeciej opcji, a więc na samodzielnym tworzeniu prezentacji.
W pierwszym kroku po uruchomieniu programu i wyborze pustej prezentacji ukazuje nam się zbiór projektów naszych slajdów.
W chwili wyboru jednego z układu pojawia nam się jego krótki opis. Jak każda prezentacja, nasza również będzie posiadała slajd tytułowy, na którym to w krótki sposób zawrzemy informacje o naszym pokazie.
Po zatwierdzeniu naszego wyboru ukaże nam się okno programu PowerPoint
podzielone na dwie części: tzw. Widok konspektu naszej prezentacji oraz slajd który będziemy edytować.
Na pierwszy rzut oka ekran Programu PowerPoint jest bardzo podobny do znanych już programów Word i Excel, dlatego też głównie zajmiemy się omówieniem opcji nie występujących w tamtych programach.
Górne menu zawiera szereg znanych nam opcji, jednak poszczególne podmenu rozszerzone są o polecenia związane z pokazem slajdów i ich edycją.
Tak np. dzięki menu Wstaw poszerzyć możemy naszą prezentację o klip wideo lub dźwięk.
Menu format umożliwi nam zmianę układu slajdów, lub nadanie tła naszym slajdom (kolor jednolity, efekty wypełnienia).
Dzięki temu menu możemy również zadeklarować dowolny plik graficzny jako nasze tło.
Bardzo ważnym menu jest Widok. Dzięki niemu możemy dostosować układ slajdu(np. jeżeli chcemy skopiować jakiś slajd wtedy wybieramy układ Sortowanie slajdu),możemy dodać lub odjąć niektóre pozycje z Paska narzędzi lub powiększyć albo pomniejszyć widok slajdu.
Całkiem nowym menu jest pozycja Pokaz:
dzięki któremu możemy dostosować tempo przewijania naszych slajdów (próba tempa), określić styl pokazywania się nowych slajdów (Przejście slajdu), zadeklarować efekt pojawiania się napisów na slajdach (Ustawienie animacji), ustawić tzw. Akcję czyli co ma zostać wykonane przy otworzeniu danego slajdu np. ma uruchomić się jakiś program, odtworzyć dźwięk itp. (Ustawienia akcji) oraz możemy zadeklarować przyciski np. powrót do strony głównej, przejście o jeden
slajd do przodu, do tyłu itp. (przyciski akcji).
Omówione menu to pomoc dla nas w edycji naszych slajdów. Podczas tworzenia własnej prezentacji będziemy mogli zauważyć, że każdy z projektów przedstawia dodatkowe możliwości, a więc np. możemy dodać klipart, obraz, stworzyć schemat
organizacyjny.
Na samym początku tworzyliśmy slajd tytułowy, następnie mogliśmy poddać go edycji. Teraz wystarczy dodawać nowe slajdy (górne menu, pozycja Nowy slajd):
Zapisywanie rezultatów pracy
Metody zapisu prezentacji oprócz rodzajem pliku nie różnią się od wcześniej poznanych programów firmy Microsoft, czyli wykorzystujemy menu Plik - Zapisz jako.
Najprostszym sposobem uruchomienia prezentacji jest kliknięcie pozycji Wyświetl pokaz z menu Pokaz. Kolejnym sposobem jest wybór odpowiedniej ikony z dolnego lewego rogu ekranu uruchamiającej nasz pokaz.
Do dyspozycji mamy także paski narzędzi prawie identyczne jak w innych programach Office'a. Służą one głównie do edycji tekstu lub do wstawienia prostych rysunków(np. schematu blokowego).
Bardzo ciekawym efektem w Power Poincie jest animacja - ruch na ekranie, który wyraża się w przejściu od jednego elementu do drugiego w połączeniu z dźwiękiem.
Power Point dysponuje efektywnymi i profesjonalnymi metodami na płynne i zwracające uwagę przejścia pomiędzy obiektami bądź slajdami. Przejście to sposób
na przemieszczenie się od jednego slajdu do drugiego. Slajd może być stopniowo rozjaśniany lub może wyłaniać się stopniowo z poprzedniego slajdu.
Można też wprowadzić przyciski akcji - w celu celu sprawnego poruszania się po prezentacji.
5.Podstawy pracy w Ulead Cool 3D
Program Ulread Cool 3D jest programem służącym do tworzenia animacji lecz można również stworzyć bardzo interesujące tekstowe obiekty graficzne.
Program ten uruchamia się bardzo łatwo: wybierając z menu START pozycję PROGRAMY lub korzystamy ze skrótu na Pulpicie ,który powstaje automatycznie przy instalacji programu.
Po uruchomieniu pokazuje się nam główne okno:
Aby zacząć pracę musimy wybrać jedną z opcji z paska narzędzi:
Wstaw grafikę
Wstaw tekst Wstaw obiekt graficzny
Wybierając opcję Wstaw tekst (Insert tekst ponieważ program jest w języku angielskim) możemy umieścić dowolny rodzaj tekstu który będzie animowany.
Wybierając opcję Wstaw grafikę (Insert graphic) możemy własnoręcznie stworzyć obraz graficzny:
Wybierając opcję Wstaw obiekt graficzny możemy wybierać z kilku obiektów już utworzonych:
Jeżeli obiekt lub tekst został utworzony możemy przystąpić do jego animacji.Mamy do wyboru wiele interesujących opcji:
Możemy wybrać kolor naszego obiektu lub tekstu,uwypuklić go,dołożyć najazd kamery itp.
Na rysunku widzimy opcję w której możemy dołożyć cień do obiektu.
Jeżeli zdecydujemy się na jakiś efekt klikamy dwa razy na wybranym oknie i animacja zostanie przeniesiona na utworzony wcześniej obiekt.
W programie są dostępne jeszcze dwa paski nażędzi.W pierwszym ustawiamy wielkość okna w którym pracujemy,rozciągnięcie obiektu,ścianę,która ma być widoczna,możemy cofnąć edycje,obrócić obiekt lub połączyć się ze stronami internetowymi programu:
Pomoc
Zapisz, Edycja Wybór Rozciągnięcie, Wybór Dodatkowy Strony
Nowy, Cofnij/ grupy Obrót obiektu ściany pasek narz. Internet.
Otwórz Dalej Zbliżenie programu
plik
Drugi pasek narzędzi służy do tworzenia animacji:
Pokaż/Schowaj
Wybór Powtórz Powt.
numeru klatki jeden raz ciągłe Odtwarzaj
Dostosowanie Czas
wielkości Dodaj/Usuń Wybór Powt. Pause Zrób animację
Czas numeru ciągłe w x klatkach
klatki
Przewiń Ilość kl.
na sek.
Jeżeli wszystko jest już gotowe musimy zapisać naszą animację:
Jak widać animację możemy zapisać jako plik BMP,GIF,JPEG,TGA.Lecz tak zapisany plik nie będzie animowany tylko zostanie zapisana pierwsza klatka.Jednak plik może zostać zapisany jako GIF animowany lub plik VIDEO(format AVI):
6.Ergonomia stanowiska komputerowego.
Sposób korzystania z urządzeń komputerowych i rodzaj wykonywanej pracy ma decydujący wpływ na samopoczucie i bezpieczeństwo obsługujących je osób. Właściwe warunki pracy zależą w dużej mierze od wpływu otoczenia, np. niewłaściwe oświetlenie lub niewygodne stanowisko pracy, mogą być powodem zmęczenia czy też złego samopoczucia.
Stanowisko pracy
Wielkość i konstrukcja biurka decydują o zgodnej z wymaganiami fizjologii - organizacji stanowiska pracy z zestawem komputerowym.
Blat biurka powinien zapewniać dostatecznie dużo miejsca do wykonywanej pracy. Dla większości stanowisk zalecany jest blat o wymiarach nie mniejszych niż 160 x 90 cm. Wymiary te mogą ulegać zmianie w zależności od wykonywanej pracy oraz indywidualnych potrzeb.
Prawidłowa pozycja przed komputerem
Wysokość biurka - ze względu na znaczne różnice w wymiarach antropometrycznych człowieka nie można określić idealnej wysokości blatu. Według badań doświadczalnych wysokość blatu uznana za optymalną mieści się w granicach między 67 a 82 cm.
Miejsce dla nóg. Zaleca się zapewnienie dla nóg miejsca o szerokości min 70 cm
i głębokości min 60 cm. Miejsca przeznaczonego na nogi nie należy zmniejszać poprzez szuflady lub dodatkowe szafki.
Ważne jest również aby użytkownik komputera posiadał odpowiedni fotel gwarantujący wygodną pozycję, zapobiegającą szybkiemu zmęczeniu organizmu,
a w szczególności mięśni. Ważnym elementem podczas pracy na stanowisku komputerowym jest wygodna pozycja. Nie należy się sugerować zaleceniami jakie czasami znajdują się w różnego rodzaju publikacjach - taka "prostokątna" pozycja dla przeciętnego człowieka jest przez dłuższy czas nie do wytrzymania.
Ważną rzeczą jest również zachowanie przestrzeni niezbędnej do swobodnego odsunięcia fotela.
Dodatkowym czynnikiem mającym wpływ na prawidłową organizację stanowiska pracy jest sposób ustawienia poszczególnych elementów zestawu komputerowego.
Dostosowanie stanowiska do potrzeb użytkownika
Układ stanowiska powinien być tak zorganizowany aby zapewniał użytkownikowi naturalną i swobodną pozycję podczas pracy. Przedmioty które są często wykorzystywane podczas pracy powinny być umieszczone w zasięgu ręki użytkownika.
Klawiatura i myszka powinny być ustawione w trakcie pracy tak, aby korzystanie
z nich nie powodowało dodatkowego obciążenia rąk operatora. Klawiaturę powinna być umieszczona bezpośrednio przed użytkownikiem tzn 5-10 cm od krawędzi blatu biurka. Należy unikać dalekiego sięgania do klawiatury lub myszki. Klawiatura powinna być tak ustawiona aby łokcie znajdowały się blisko ciała, a przedramiona były równoległe do powierzchni biurka. Myszka powinna się znajdować obok klawiatury na tej samej wysokości. Nadgarstki powinny być wyprostowane,
a myszka powinna być poruszana całą ręką tak aby obciążenie rozkładało się równomiernie.
Ustawienie monitora i oświetlenie zewnętrzne
Monitor należy ustawić w odległości około 45-75 cm od oczu w taki sposób względem źródła światła (lampy, okna), aby nie następowało ich odbicie na ekranie. Wysokość ustawienia jest uzależniona od częstotliwości przenoszenia wzroku
z monitora na klawiaturę i dokumenty znajdujące się na stole. Kąt patrzenia (kąt dodatni pomiędzy linią wzroku, płaszczyzną prostopadłą do ekranu monitora) powinien mieścić się w granicach od 0 do 20°.
Przyjmuje się, że powinien on się znajdować na takiej wysokości aby górna krawędź ekranu znajdowała się na wysokości oczu lub niewiele poniżej. Korzystne jest stosowanie filtrów przeciwodblaskowych. Jaskrawość i kontrast monitora powinny być tak dobrane aby czytelność obrazu na ekranie była możliwie jak największa. Duży wpływ na komfort pracy ma również częstotliwość odświeżania obrazu na ekranie monitora. Częstotliwości poniżej 70 Hz są bardzo męczące dla użytkownika, nawet jeśli nie odczuwamy bezpośredniego migotania obrazu.
Ważne jest także oświetlenie zewnętrzne. Zależy ono od rodzaju ekranu monitora. Krzywizna i grubość ekranu powodują załamania i odbicia światła, w efekcie mogą powstawać dodatkowe odbicia, zwielokrotnianie obrazu źródła światła oraz jego przebarwienia. Odbicia i załamania na wewnętrznej powierzchni szkła ekranu są najmniej dokuczliwe dla standardowego ekranu sferycznego, ponieważ są rozpraszane we wszystkich kierunkach. Silne oświetlenie z tyłu obserwatora może całkowicie uniemożliwić pracę, podobnie jak jaśniejsze tło za monitorem. Świetlówki zasilane bezpośrednio z sieci energetycznej migoczą z częstotliwością 50 Hz. Dla monitora odświeżanego z częstotliwością 60 Hz może więc wystąpić interferencja
i zmiany jaskrawości 10 razy na sekundę. Jeżeli świetlówki wyposażone są w
stabilizatory elektroniczne, migotanie nie może wystąpić ze względu na częstotliwość pracy wynoszącą 30 - 40 kHz.
Bardzo dobrym rozwiązaniem jest osłona przed monitorem - daszek i ścianki boczne na odległość 10-15 cm od ekranu, najlepiej w kolorze szarym. Przy pionowym ustawieniu ekranu wyeliminuje wiele zakłóceń świetlnych oraz umożliwi zmniejszenie jaskrawości, mającej wpływ na zmęczenie oczu. Rozwiązanie to wymaga jednak, by w pomieszczeniu panował półmrok - wtedy kontrast pomiędzy ekranem i tłem monitora nie będzie zbyt duży.
Bardzo ważna jest także czystość ekranu. Pokrycia współczesnych ekranów kineskopów są bardzo wrażliwe na niewłaściwe metody czyszczenia. Najczęstszym błędem jest wycieranie ekranu na sucho. Grozi to porysowaniem powierzchni, ponadto ciało człowieka może zebrać z kineskopu ładunek elektrostatyczny, którego rozładowanie grozi zniszczeniem telefonu komórkowego w kieszeni. Pokrycia antyodbiciowe ekranów mogą ulec uszkodzeniu pod wpływem różnego rodzaju rozpuszczalników, a nawet płynów do mycia szyb na bazie amoniaku. Zaleca się więc stosowanie specjalnych preparatów produkowanych przez wyspecjalizowane firmy.
Certyfikat TCO dla monitorów wykorzystywanych w pracy
Produkty oznaczone tym certyfikatem powinny spełniać wszystkie warunki otoczenia, takie jak zredukowane pole elektryczne i magnetyczne oraz fizyczna
i wizualna ergonomia, a także użyteczność. Wymagania dotyczą także ograniczeń dotyczących obecności i używania metali ciężkich, bromkowych i chlorkowych zmniejszaczy płomieni, freonu i rozpuszczalników chlorkowych. Produkty muszą być przygotowane do ponownego przetworzenia. Producent musi także mieć opracowany plan ochrony środowiska, który musi być stosowany w każdym państwie, w którym sprzedawane są jego produkty. Wymagania dotyczące zużycia energii zawierają warunek, że komputer i/lub monitor powinny zredukować pobór energii w jednej lub więcej fazach po określonym okresie braku aktywności ze strony użytkownika. Moment uaktywnienia komputera powinien być spowodowany wykonaniem jakiejkolwiek operacji przez użytkownika.
Najnowsza norma TCO definiuje następujące parametry pomiarowe:
-czytelność obrazu,
-stabilność obrazu,
-wpływ zewnętrznych zakłóceń,
-emisja i oszczędzanie energii (emisja promieniowania rentgenowskiego, potencjał elektrostatyczny),
-bezpieczeństwo elektryczne i inne elementy ( m.in. informacje o częstotliwości odświeżania, poziom hałasu).
Zaproponowano ergonomiczną częstotliwość odświeżania, która wynosi 85 Hz, jednak tylko dla określonej rozdzielczości, korespondującej z rozmiarami lampy kineskopowej. I tak dla monitorów 14-15-calowych wymagane jest 85 Hz
w rozdzielczości min. 800x600, w przypadku 17-calowych - 1024x768, dla 19-calowych i większych - 1280x1024.
Wśród wielu norm i certyfikatów warunki, jakie ma spełniać sprzęt, zdefiniowane w dokumentach szwedzkiej organizacji TCO należą do najostrzejszych.
Parametry dobrego profesjonalnego monitora
- przekątna ekranu: 15 cali (wystarczająca do pracy przy rozdzielczości 800x600), 17 cali (rozdzielczość 1024x768), 20 i 21 cali (preferowane do pracy z programami graficznymi i programami CAD);
- rozdzielczość: 800x600, 1024x768, 1280x1024, 1600x1280;
- średnica plamki: 0,26 lub 0,28mm;
- zakres częstotliwości odchylania pionowego: 50 - 120Hz;
- zakres częstotliwości odchylania poziomego: 10 - 82kHz;
Regulowane parametry obrazu:
- kontrast,
- jasność,
- rozmiar pionowy, poziomy,
- pozycja,
- zniekształcenia poduszkowe, beczkowate,
- zniekształcenia trapezowe,
- przechył obrazu,
- demagnetyzacja (usuwanie przypadkowych zniekształceń kolorów powodowanych przez ziemskie pole magnetyczne),
- temperatura kolorów,
- nasycenie czerwieni, zieleni i błękitu.
Niektóre monitory wyposażone są w oprogramowanie dopasowujące kolory
i imitujące barwę kolorowych wydruków. Wyświetlanie i zapamiętywanie parametrów regulacji (do 42 ustawień dla różnych aplikacji). Niektóre monitory można łączyć z komputerem za pomocą kabli koncentrycznych i złącz BNC - umożliwia to połączenie z wysokiej jakości kartą graficzną i przesyłanie sygnałów
o kolorach poprzez oddzielne kable.
Kupno nowego monitora nie jest prostą sprawą. Wszystkie wymieniane
w dokumentacji funkcje i parametry techniczne powodują, że produkt wydaje się doskonały na papierze. Najlepszym jednak sędzią jest nasze oko uzbrojone
w odpowiednie narzędzie, jakim może być dobry program testujący. Warto również zwracać uwagę na okres gwarancji, gdyż jego długość świadczy o stopniu zaufania firmy do własnych produktów.
7. Wnioski.
Niniejsza prezentacja stworzona dla potrzeb dydaktycznych poszerzyła moją wiedzę na temat budowy i działania kart graficznych. Była również świetną lekcją nauki
w programie Power Point, za pomocą którego możemy tworzyć dowolne rodzaje prostych jak i bardziej zaawansowanych prezentacji. Praca przy programach graficznych takich jak Corel czy choćby Ulead Cool 3D dostarcza za każdym razem nowych pomysłów na tworzenie realistycznie wyglądających scen. Prezentacja taka rozwija również umiejętności twórcze. Mam również nadzieję że dzięki takiej prezentacji wiele osób a zwłaszcza uczniów chętniej będzie sięgać po wiedzę
z dziedziny budowy i funkcjonowania komputera. W końcu także ktoś kto nie zaznajomił się do tej pory z programem Power Point będzie próbował własnoręcznie tworzyć multimedialne prezentacje których pole do wykorzystania jest ogromne.
Dzięki tej prezentacji mogłem dokładniej poznać zasadę tworzenia obrazów przez kartę graficzną zarówno w trybie tekstowym jak i graficznym. Jednocześnie uzmysłowiło mi to ogrom pracy jaki musi wykonać karta graficzna podczas każdorazowego wyświetlania jednej klatki obrazu w trybie graficznym. Najbardziej moc obliczeniowa karty graficznej uwidacznia się podczas tworzenia środowisk trójwymiarowych.
Prezentacja będąca pracą dyplomową działa w środowisku Windows.Do tworzenia pracy dyplomowej użyłem programu Microsoft Power Point, natomiast do tworzenia grafiki i obróbki zdjęć - Corel Photopaint 8, Corel 3D oraz Ulead Cool 3D.
8. Literatura.
Piotr Metzger - „Anatomia PC”
Wydawnictwo Helion
2.Scott Mueller - „Rozbudowa i naprawa komputera - Kompendium”
3.Zdzisław Kolan - „Urządzenia techniki komputerowej”
4. Zasoby internetowe
PRACA DYPLOMOWA
1
SERIALZER
KONTROLER ATRYBUTÓW
KONTROLER
GRAFICZNY
PAMIĘĆ EKRANU
PRZETWORNIK C/A
SEQUENCER
KONTROLER
CRT
ROM
BIOS
MONITOR
Wyszukiwarka
Podobne podstrony:
Karty Graficzne wesołowski
Karty Graficzna UTK
Karty graficzne cd
KARTY GRAFICZNE
11 Karty graficzne
karty graficznej, Przydatne do Szkoły Technik Informatyk;)
Karty graficzne i karty dźwiękowe - dla początkujących, Studia, Informatyka, Informatyka, Informatyk
Karty Graficzne
Karty Graficzne klakier
Budowa karty graficznej
karty graficzne
karty graficzne
Wybor karty graficznej, instalacja i konfiguracja
Karty graficzne, informatyka, utk
Karty Graficzne
Karty graficzne
Karty Graficzne
10 porad które ułatwią zakup karty graficznej
więcej podobnych podstron