Vylepšený grafický adaptér - Enhanced Graphics Adapter

Vylepšený grafický adaptér

Původní 64 kB karta IBM EGA
Datum vydání	Říjen 1984 ; Před 36 lety ( Říjen 1984 )
Architektura	Motorola 6845 , čipy a technologie
Karty
Vstupní úroveň	Karta IBM EGA, čipy a technologie , ATI EGA Wonder
Střední rozsah	ATI EGA Wonder 800
High-end	ATI EGA Wonder 800+
Dějiny
Předchůdce	Monochromatický grafický adaptér , barevný grafický adaptér
Nástupce	Pole video grafiky

Enhanced Graphics Adapter ( EGA ) je IBM PC grafický adaptér a de facto standardem displej počítače z roku 1984, která nahradila CGA normy zavedené s originálním IBM PC, a byl sám nahrazený VGA standardu v roce 1987. Navíc k původnímu EGA karta vyráběná společností IBM, bylo vyrobeno mnoho kompatibilních karet třetích stran a grafické režimy EGA byly i nadále podporovány standardy VGA a novějšími.

Dějiny

EGA byl představen v říjnu 1984 společností IBM , krátce po svém novém PC/AT . EGA mohl být nainstalován v dříve vydaných počítačích IBM, ale vyžadoval upgrade ROM na základní desce.

V letech 1984 až 1987 vyrábělo několik výrobců třetích stran kompatibilní karty, například čipovou sadu Autoswitch EGA nebo Genoa Systems Super EGA . Pozdější karty podporující rozšířenou verzi VGA byly podobně pojmenovány Super VGA .

Standard EGA byl zastaralý zavedením MCGA a VGA v roce 1987 s počítačovou linkou PS/2 v roce 1987 .

Hardware design

Monitory IBM MDA, CGA a EGA, všechny podporované kartou EGA

Původní IBM EGA byla 8bitová karta PC ISA se 64 kB integrované paměti RAM. Volitelná dceřiná deska (rozšiřující karta grafické paměti) poskytovala minimálně 64 kB přídavné paměti RAM a až 192 kB, pokud byla plně obsazena sadou grafického paměťového modulu. Bez těchto upgradů by byla karta omezena na čtyři barvy v režimu 640 × 350.

Výstup byl přes přímý pohon RGB, jako u CGA, ale nebyl zahrnut žádný kompozitní video výstup. Mohly by být poháněny monitory MDA a CGA, stejně jako nově vydané vylepšené barevné monitory pro použití konkrétně s EGA.

Monitory specifické pro EGA používaly konstrukci s duální synchronizací, která se mohla přepnout z 15,7 kHz 200řádkových režimů na 21,8 kHz pro 350řádkové režimy.

Karta EGA jiného výrobce než IBM

Mnoho karet EGA má přepínače DIP na zadní straně karty pro výběr typu monitoru. Pokud je vybrána možnost CGA, karta bude pracovat v režimu 200 řádků a v textovém režimu bude používat 8 x 8 znaků. Pokud je vybráno EGA, karta bude pracovat v 350řádkovém režimu a bude používat text 8 × 14.

Některé karty třetích stran používající specifikaci EGA byly z výroby prodávány s plnou 128 KB RAM, zatímco jiné obsahovaly až 256 KB, aby bylo možné použít více grafických stránek, více znakových sad textového režimu a velké rolovací displeje. Několik karet třetích stran, jako je ATI Technologies EGA Wonder, postavené na standardu EGA, které navíc nabízí funkce, jako jsou rozšířené grafické režimy až 800x560 a automatická detekce typu monitoru.

Schopnosti

EGA produkuje zobrazení až 16 barev (pomocí pevné palety nebo jedné vybrané ze škály 64 barev, v závislosti na režimu) při několika rozlišeních až 640 × 350 pixelů, stejně jako dva monochromatické režimy při vyšších rozlišeních. Karty EGA obsahují ROM pro rozšíření systému BIOS o další grafické funkce a vlastní řadič CRT (CRTC) .

IBM EGA CRTC podporuje všechny režimy adaptérů IBM MDA a CGA prostřednictvím konkrétních možností režimu, ale není plně kompatibilní s registrem Motorola MC6845 použitým v těchto kartách, takže software, který přímo programuje registry pro výběr režimů, může produkovat různé výsledky na EGA.

Podporovaná rozlišení jsou 320 × 200 a 640 × 200 (na monitoru CGA), 720 × 350 a 640 × 350 (na monitoru MDA) a 320 × 350 a 640 × 350 (na monitoru EGA). Při použití monitoru EGA je podporováno také rozlišení CGA. EGA skenuje při 21,8 kHz při použití 350řádkových režimů a 15,7 kHz při použití 200řádkových režimů.

V režimu vysokého rozlišení 640 × 350, který vyžaduje vylepšený monitor EGA, lze vybrat 16 barev z palety obsahující všechny kombinace dvou bitů na pixel pro červenou, zelenou a modrou, což umožňuje čtyři úrovně intenzity pro každou primární barvu a 64 barvy celkově. Grafické režimy 640 × 200 a 320 × 200 poskytují zpětnou kompatibilitu se softwarem a monitory CGA, ale umožňují použití všech šestnácti barev v paletě CGA současně, místo čtyř pevných barev, které jsou v těchto režimech na skutečném CGA k dispozici.

16barevné grafické režimy EGA využívají bitové roviny a registry masek společně s bitovými operacemi CPU, což umožňuje zrychlenou grafiku , což jsou techniky, které by se ve VGA používaly i nadále .

• 

  EGA 320 × 200 v 16 barvách CGA palety.

• 

  EGA 640 × 200 v 16 barvách CGA palety.

• 

  EGA 640 × 350 v 16 barvách EGA palety.

• 

  Ukázka znaků textového režimu s kurzorem

• 

  Snímek obrazovky webového prohlížeče Arachne pomocí grafického režimu 640 × 350. Snímek obrazovky obsahuje 14 barev.

Režimy

EGA podporuje:

• 640 × 350 w/16 barev (ze 6bitové palety 64 barev), poměr stran pixelu 1: 1,37.
• 640 × 350 w/2 barvy, poměr stran pixelu 1: 1,37.
• 640 × 200 w/16 barev, poměr stran pixelu 1: 2,4.
• 320 × 200 s 16 barvami, poměr stran pixelu 1: 1,2.

Režimy textu:

• 40 × 25 s 8 × 8 pixelovým písmem (efektivní rozlišení 320 × 200)
• 80 × 25 s 8 × 8 pixelovým písmem (efektivní rozlišení 640 × 200)
• 80 × 25 s 8 × 14 pixelovým písmem (efektivní rozlišení 640 × 350)
• 80 × 43 s 8 × 8 pixelovým písmem (efektivní rozlišení 640 × 344)

Rozšířené grafické režimy desek třetích stran:

• 640 × 400
• 640 × 480
• 720 × 540

Paleta barev

Tabulka barev EGA

Paleta EGA umožňuje použití všech 16 barev CGA současně a umožňuje nahrazení každé z těchto barev libovolnou z celkem 64 barev (po dvou bitech pro červenou, zelenou a modrou). To také umožňuje použití alternativní hnědé barvy CGA bez dalšího hardwaru displeje. Na tom byl postaven pozdější standard VGA umožňující další přizpůsobení každé ze 64 barev.

Standardní monitory EGA nepodporují použití rozšířené palety barev v režimech 200 řádků, protože monitor nedokáže rozlišit mezi připojením ke kartě CGA nebo připojením ke kartě EGA s výstupem režimu 200 řádků. EGA předefinuje některé piny konektoru pro přenášení rozšířených barevných informací. Pokud by byl monitor připojen ke kartě CGA, tyto kolíky by nenesly platné barevné informace a obrazovka by mohla být zkomolená, kdyby je monitor interpretoval jako takové. Z tohoto důvodu budou standardní monitory EGA používat přiřazení pinů CGA v režimech 200 řádků, takže monitor lze použít i s kartou CGA.

Některé monitory EGA jsou přepínatelné , což znamená, že je lze nastavit tak, aby používaly celou paletu i v režimech 200 řádků, často pomocí mechanického přepínače. Bylo vydáno pouze několik komerčních her s podporou rozšířené palety barev v rozlišení 320 × 200 nebo 640 × 200 (včetně verze Super Off Road pro DOS ).

Při výběru barvy z palety EGA jsou pro červený, zelený a modrý kanál použity dva bity. To umožňuje každému kanálu hodnotu 0, 1, 2 nebo 3. Například pro výběr purpurové barvy by červené a modré hodnoty měly střední intenzitu (2 nebo 10 v binárním) a zelená hodnota by byla vypnutá (0 ).

Následující tabulka zobrazuje příklad palety odpovídající standardním 16 barvám CGA s jejich reprezentacemi v hexadecimálním, desítkovém a binárním formátu. Binární reprezentace je ve tvaru „rgbRGB“, kde malá písmena jsou bity nízké intenzity a velká písmena jsou bity vysoké intenzity.

• 

  Plná 64-barevná paleta EGA

• 

  Plná 64-barevná paleta EGA

• 

  Test barev obrazovky s vlastní paletou EGA

• 

  Test barev obrazovky se standardní 16barevnou paletou

Specifikace

EGA používá pro výstup ženský devítipinový konektor D-subminiaturní ( DE-9 ), shodný s konektorem CGA, a signální standard a pinout jsou zpětně kompatibilní s CGA, což umožňuje použití monitorů EGA na CGA kartách a vice naopak.

Při provozu v režimech EGA jsou tři piny repurponovány pro sekundární signály RGB EGA:

Při provozu v 200řádkových režimech CGA je karta EGA plně zpětně kompatibilní se standardním monitorem IBM CGA; monitory třetích stran však měly různou kompatibilitu.

Pohled zepředu a zezadu na TVM MD-3, monitor EGA třetí strany. Vstup DE-9, přepínač režimů, ovládání kontrastu a jasu vpředu, knoflíky velikosti V a V-Hold vzadu.

Monitory jiných výrobců někdy interně připojují pin dva k zemi. Po připojení ke kartě EGA se zkratuje sekundární červený výstup EGA na kostru a může dojít k poškození karty. Některé monitory byly také zapojeny s jediným kolíkem jako dva, a ty nebudou fungovat s EGA.

Naopak, monitor EGA by měl fungovat s adaptérem CGA, ale pokud není nastaven na režim CGA, sekundární červený signál bude uzemněn (vždy nula) a sekundární modrá bude plovoucí (nespojená), což způsobí všechny barvy s vysokou intenzitou kromě hnědé se zobrazí nesprávně a všechny barvy mají potenciálně proměnlivý modrý odstín kvůli neurčitému stavu nespojené sekundární modré.

Monitor EGA IBM 5154 má při provozu se synchronizačními signály CGA speciální režim kompatibility CGA IBM 5153 a automaticky se změní na pinout CGA, aby se při provozu v tomto režimu vyhnul všem zmíněným problémům.

Pinout

Pinout konektoru EGA při pohledu na zadní stranu počítače

Mapování paměti

V režimech barevného textu a grafiky CGA je videopaměť mapována na 16 kB adres začínajících na adrese B8000h a v monochromatickém (kompatibilní s MDA) textovém režimu zabírá video paměť 16 kB počínaje B0000h. Tato mapování adres slouží ke zpětné kompatibilitě.

U režimů nových pro EGA video paměť začíná na adrese A0000h a zabírá 64 kB. Různé základní adresy pro barevné vs. monochromatické režimy umožňují použití EGA současně s černobílou grafickou kartou ve stejném počítači nebo použití EGA v textovém režimu MDA současně s CGA ve stejném počítači.

Nativní grafické režimy EGA jsou planární , na rozdíl od prokládaných režimů CGA a Hercules . Videopaměť je rozdělena na čtyři stránky (kromě 640 × 350 × 2, které mají dvě stránky), jednu pro každou složku barevného prostoru RGBI, přičemž každý bit představuje jeden pixel. Pokud je bit na červené stránce povolen, ale žádný z ekvivalentních bitů na ostatních stránkách není, zobrazí se v tomto místě na obrazovce červený pixel. Pokud by byly povoleny i všechny ostatní bity pro tento konkrétní pixel, zbělelo by to atd.

Letadla mají různé velikosti v závislosti na režimu:

Všechna letadla se nacházejí v segmentu A000 v adresním prostoru CPU. Jsou přepnuty na banku a na sběrnici CPU lze číst pouze jednu rovinu najednou, programátor však může nastavit řídicí registry na kartě, aby vybral, do kterých rovin se zapisuje, což umožňuje zápis do několika najednou. Výjimkou je režim čtení 1, ve kterém jsou čteny všechny čtyři roviny a porovnávány s naprogramovanými daty „Porovnání barev“, a na I/O sběrnici lze číst bajt indikující výsledek porovnání všech čtyř rovin.

Přijetí

Komerční software začal podporovat EGA od roku 1986 a Sierra's King's Quest III byla jednou z prvních počítačových her, které ji používaly. V roce 1987 byla podpora EGA samozřejmostí. Většina softwaru vyrobeného do roku 1991 mohla běžet v EGA, ačkoli drtivá většina komerčních her používala 320 × 200 se 16 barvami pro zpětnou kompatibilitu s CGA a Tandy a pro podporu uživatelů, kteří nevlastnili vylepšený monitor EGA. Režimy 350 řádků byly většinou používány freeware/shareware hrami a aplikačním softwarem, ačkoli SimCity je pozoruhodným příkladem komerční hry, která běží v režimu 640 × 350 × 16.

Viz také

• JEGA  [ ja ] (japonský vylepšený grafický adaptér pro počítače AX )
• Grafická karta
• Rozlišení grafického displeje
• Jednotka pro zpracování grafiky
• Seznam zobrazovacích rozhraní
• Seznam barevných formátů černobílých a RGB  - 6-bit RGB úsek
• Seznam 16bitových barevných palet počítačů  - sekce EGA
• Profesionální grafický řadič
• VGA kompatibilní textový režim  - Vlastní režimy EGA jsou jen podmnožinou a všechny funkce jsou téměř stejné
• Seznam zaniklých grafických čipů a karetních společností

Poznámky

Reference