На заре развития персональных компьютеров у пользователей был небольшой выбор между адаптерами MDA (монохромный) и CGA (цветной графический), при этом все они поддерживали текстовые режимы. Затем последовал период резкого увеличения количества видеорежимов и стандартов для видеоадаптеров, с которыми необходимо познакомиться, прежде чем приступать к модернизации компьютера или диагностики неисправностей видеосистемы. В этой части главы речь пойдет о видеостандартах, которые были разработаны за последние 20 лет и видеорежимах, которые обеспечиваются этими стандартами.
Главное различие в видеорежимах, поддерживаемых двумя видеоускорителями это большая частота обновления, обеспечиваемая новым комплектом микросхем GeForce 4. Функции и возможности современных видеоускорителей нацелены на повышение скорости выполнения мультимедийных, графических, и игровых приложений.
MDA (Monochrome Display Adapter, 1981)
Адаптер монохромного дисплея (MDA) является самым старым типом среди видеоадаптеров, предназначенных для использования в персональных компьютерах. Текст выводится в 80 колонках и 25 строках с использованием символов размером 9x14 пикселов. Будучи только текстовой системой, адаптер MDA не предоставляет графических возможностей отображения, но он завоевал популярность благодаря относительно низкой стоимости, хорошему качеству отображения текста и встроенному в него порту принтера (LPT).
CGA (Color Graphics Adapter, 1981)
Адаптер CGA был первым адаптером, предоставляющим цветной текстовый и графический режимы вывода информации на персональном компьютере. Режим низкого разрешения (160x200) поддерживал 16 цветов, но такое низкое разрешение не привлекло большого внимания. Графический режим среднего разрешения (320x200) обеспечивает отображение более мелких деталей, но обеспечивал только четыре цвета. Режим максимального разрешения (640x200) обеспечивал всего два цвета (обычно один из них черный). Соотношение между разрешением и количеством цветов имеет большое значение, поскольку для одного кадра CGA требуется 16 000 байт видеопамяти. При разрешении 640x200 изображение состоит из 128 000 пикселов. 8 бит представляют 8 пикселов, поэтому видеопамяти в 16 000 байт (128 000/8) оказывается достаточно. Разрешение 320x320 дает 64000 пикселов экранного изображения, но для представления одного пиксела нужно два бита (4 пиксела на байт), и 16 000 байт (64000/4) все еще хватает. Отсюда видно, что объем видеопамяти непосредственно влияет на параметры видеорежима. Поскольку обычно емкость видеопамяти превышает необходимый минимум для построения изображения на экране монитора, то видеокарты поддерживают многостраничный видеорежим.
EGA (Enhanced Graphics Adapter, 1984)
Этот тип адаптера появился незадолго до того, как ограничения адаптера CGA стали болезненно ощутимыми. Требование большего разрешения и количества цветов вызвало необходимость разработки и внедрения следующего поколения видеоадаптеров, известного под именем улучшенного графического адаптера (EGA). Одной из привлекательных черт адаптера EGA была обратная совместимость — плата EGA-адаптера могла эмулировать режимы CGA и MDA на соответствующем мониторе, а также обеспечивать свои собственные режимы на мониторе EGA. Адаптер EGA обеспечивает видеорежимы с разрешением 320x200x16, 640x200x16 и 640x350x16. Для работы адаптера EGA требуется больше памяти, поэтому 128 Кбайт стало нормой для EGA-плат (хотя видеопамять многих EGA-плат может быть расширена до 256 Кбайт).
PGA (Professional Graphics Adapter, 1984)
Профессиональный графический адаптер (PGA) также появился в 1984 году. По тем временам PGA-адаптер предоставлял революционные возможности отображения в режиме 640x480x256. Трехмерное вращение и графическое отсечение осуществлялось аппаратным способом, и адаптер мог обновлять изображение с частотой 60 кадров в секунду. Адаптер PGA был чрезвычайно дорогим, и его могли себе позволить только очень серьезные пользователи. Для реальной работы PGA-системы требовалось две или три платы расширения, что создавало серьезную проблему свободного места (для плат расширения) в системном блоке компьютера. Адаптеры этого типа не нашли широкого применения. И в настоящее время их трудно встретить.
MCGA (Multi-Color Graphics Array, 1987)
Первоначально адаптер многоцветной графики (MCGA) встраивался в системную плату персональных компьютеров IBM PS/2-25 и PS/2-30. Адаптер MCGA поддерживает все видеорежимы CGA и обеспечивает несколько новых видеорежимов, включая 320 х 200 х 256, который стал предпочтительным режимом игрового программного обеспечения того времени. Система MCGA стала одной из первых графических систем, в которых использовались аналоговые цветовые сигналы вместо сигналов ТТЛ. Использование аналоговых сигналов позволило воспроизводить 256 цветов с помощью всего лишь трех линий основных цветов — красного, зеленого и синего (так называемая цветовая модель «RGB» — Red, Green, Blue).
Компания IBM стала использовать новый, 15-контактный разъем D-типа с трехрядным расположением выводов, показанный на рис. 18.6. Одним из разительных отличий между этим аналоговым разъемом и старым разъемом ТТЛ стало использование индивидуальных линий заземления для каждого цвета. Тщательное заземление является важным фактором, поскольку любой шумовой сигнал на аналоговых линиях приводит к искажению цвета. Если внимательно исследовать видеокабель, то можно обнаружить, что один или оба его конца имеют утолщения, содержащие противопомеховые фильтры. Важно понимать, что хотя адаптер MCGA может эмулировать CGA-видеорежимы, старые ТТЛ-мониторы не совместимы с аналоговыми уровнями RGB-сигналов.