Grafika komputerowa - Lab. 5

Temat: Procesory graficzne

1. Przebiegi synchronizacji urządzeń rastrowych

• Parametry sygnałów synchronizacji

Synchronizacja pozioma

1. Horizontal Line Rate: HFreq [kHz]

2. Horizontal Synchronization Width: HSync [μs]

3. Horizontal Back: HBack [μs]

4. Horizontal Front: HFront [μs]

HFront HSync HBack

HActive (K pixeli)

HBlank

1/HFreq

Synchronizacja pionowa

1. Vertical Line Rate: VFreq [Hz]

2. Vertical Synchronization Width: VSync [ms]

3. Vertical Back: VBack [ms]

4. Vertical Front: VFront [ms]

VFront VSync VBack

VActive (L linii video)

VBlank

1/VFreq

• Pytanie 12 (przy tablicy):

Narysować przebiegi czasowe sygnałów synchronizacji HSYNC i VSYNC. Zaznaczyć odcinki czasowe związane z generacją linii i pixeli

Przykład 1.

Sprawdzić czy monitor o dopuszczalnej częstotliwości odchylania poziomego HFreq=33 kHz może współpracować z kartą graficzną SVGA w trybie rozdzielczości 800x600 z częstotliwością odświeżania VFreq=60Hz.

Wymagania techniczne monitora: min. czas HBlank=5μs

min. czas VBlank=0.67ms

VFront VSync VBack

600 linii video (VActive)

VBlank

1/VFreq

1. VFreq=60Hz

VActive =1/VFreq - VBlank= 1/60Hz-0,67ms=16.67-0.67=16.0ms

HFreq=1/(VActive/L)=1/(16.0ms/600)=1/26.67μs=37.5kHz

2. VFreq=50Hz

VActive =1/VFreq- VBlank= 1/50Hz-067ms=20.0-0.67=19.33ms

HFreq=1/(VActive/L)=1/(19.330ms/600)=1/32.22μs=31.0kHz

Przykład 2.

Wyznaczyć pasmo przenoszenia sygnału video (VBW) dla karty j.w. dla:

L=600 linii

K=800 pixeli

HFreq=37.5KHz VBW - Video Band Width

HFront HSync HBack

HActive (800 pixeli)

HBlank

1/HFreq

HActive=1/HFreq-HBlank=26.67μs-5μs=21.67μs

VBW=1(HActive/K)=1/(21.67μs/800)=1/27.09ns=36.9MHz

Zadanie 1:

Obraz wyświetlany na monitorze w sposób kolejnoliniowy odświeżany jest z częstotliwością VFreq=60Hz. Zakładając, że układy sterujące monitora wymagają minimalnych czasów wygaszania HBlank=2µs i VBlank=2ms wyznaczyć częstotliwość sygnału synchronizacji poziomej HFreq i szerokość pasma sygnału video VBW dla kart graficznych generujących obraz w standardzie:

• Hercules 720x348

• EGA 640x350

• VGA 640x480

• SVGA 800x600

• * 1024x768

• TIGA 1280x1024

Lp.	Standard	KxL	HFreq [kHz]	VBW [MHz]
1.	Hercules	720x348			1_____przy tablicy
2.	EGA	640x350			Reszta na grupy___ ___2 pierwsze grupy _____premia
3.	VGA	640x480
4.	SVGA	800x600
5.		1024x768
6.	TIGA	1280x1024
7.		1600x1280

Zadanie 2:

Wyznaczyć częstotliwość sygnału synchronizacji poziomej HFreq i szerokość pasma sygnału video VBW dla obrazu generowanego z przeplotem o rozdzielczości:

• 800x600

• 1024x768

• 1280x1024

• 1600x1280

Zakładamy (jak w Zadaniu 1), że układy sterujące monitora wymagają minimalnych czasów wygaszania HBlank=2µs i VBlank=2ms oraz odświeżanie z częstotliwością VFreq=60Hz

Narysować przebiegi synchronizacji pionowej i synchronizacji poziomej.

VFront VSync VBack








VActive L/2 linii video





















VBlank


1/VFreq






HBlank_p

HFront HSync HBack







HActive (K pixeli)

























HBlank


1/HFreq

• Założenia: (tak się przyjmuje):

HFront = HBack ≅ 10 ÷20 % HBlank

więc:

HFront = HBack = 0,2*HBlank →

→ to: HBlank_p = 1,8*HBlank

Rozwiązanie:

VFreq=60Hz

1. VActive = 1/VFreq - VBlank= 1/60Hz-2ms=16.67-2=14,67ms

2. HFreq=1/(VActive/(L/2))=1/(14,67ms/300)=1/0,0489ms=20,45kHz

3. HBlank_p = 1,8*HBlank= 1,8*2s =3.6s

4. HActive = 1/HFreq - HBlank_p = 1/(20,45kHz)- 3.6s=
   =48,9-3,6=45,3 s

5. VBW=1/( HActive/K)=1/(45,3 s/800)=17,66 MHz

Zadanie 3:

Wyznaczyć maksymalną częstotliwość odświeżania obrazu dla karty graficznej generującej obraz:

1. bez przeplotu

2. z przeplotem

o rozdzielczości 1600x1280 taktowanej zegarem VCLK=100MHz zakładając, że minimalne czasy wygaszania pionowego i poziomego wynoszą odpowiednio HBlank=1µs i VBlank=1ms

Rozwiązanie:

******************Synchronizacja pozioma***************************************************

HActive = K * 1/VCLK = 1600* 1/100 MHz = 16s

1. 1/ HFreq = HActive + HBlank = 16s + 1s = 17s

2. 1/ HFreq = HActive + HBlank_p = 16s + 1,8s = 17,8s

HBlank_p = 1,8*HBlank

******************Synchronizacja pionowa***************************************************

1. VActive = L * 1/ HFreq = 1280* 17s = 21,76 ms

2. VActive = L/2 * 1/ HFreq = 640* 17,8s = 11,39 ms

1. 1/ VFreq = VActive + VBlank = 21,76 ms + 1 ms = 22,76 ms

2. 1/ VFreq = VActive + VBlank = 11,39 ms + 1 ms = 12,39 ms

1. VFreq = 1/ 22,76 ms = 43,9 Hz

2. VFreq = 1/ 12,39 ms = 80,7 Hz

Uwagi:

1. zbyt mała częstotliwość w trybie bez przeplotu /migotanie obrazu/


Zajęcia 6 temat zajęć: Procesory graficzne

Literatura: Grafika Komputerowa. Jan Zabrodzki

Rozdz. 9

9.22 Procesory graficzne

TMS 34010

TMS 34020

Układ współpracy z urządzeniami zobrazowania

↓

Rejestry wewnętrzne

HESYNC+1 ___________uwzględnia numerację sygnałów od 0

---