Vga single chip что это

Обновлено: 04.07.2024

Видеоадаптер VGA, в отличие от предыдущих видеоадаптеров IBM (MDA, CGA, EGA), использует аналоговый сигнал для передачи цветовой информации. Переход на аналоговый сигнал был обусловлен необходимостью сокращения числа проводов в кабеле. Также аналоговый сигнал давал возможность использовать VGA-мониторы с последующими видеоадаптерами, которые могут выводить большее количество цветов [2] .

Официальным последователем VGA стал стандарт IBM XGA, фактически же он был замещен различными расширениями к VGA, известными как SVGA.

Термин VGA также часто используется для обозначения разрешения 640×480 независимо от аппаратного обеспечения для вывода изображения, хотя это не совсем верно (так, режим 640х480 с 16-, 24- и 32-битной глубиной цвета не поддерживаются адаптерами VGA, но могут быть сформированы на мониторе, предназначенном для работы с адаптером VGA, при помощи SVGA-адаптеров). Также этот термин используется для обозначения 15-контактного D-subminiature разъёма VGA для передачи аналоговых видеосигналов при различных разрешениях.

Содержание

Архитектура видеоадаптера VGA

VGA (так же, как и EGA) состоит из следующих основных подсистем (в народе словом "секвенсер" называли набор регистров управления доступом к плоскостям видеопамяти):

В отличие от CGA и EGA, основные подсистемы располагаются в одной микросхеме, что позволяет уменьшить размер видеоадаптера (EGA тоже был реализован в одном чипе, по крайней мере его тайванские неоригинальные клоны). В компьютерах PS/2 видеоадаптер VGA интегрирован в материнскую плату [2] .

Отличия от EGA

VGA полностью аналогичен EGA (включая плоскостную видеопамять в 16цветных режимах и секвенсор для доступа процессора к ней), за исключением нижеследующего:

иной разъем и кабель к монитору (и иные мониторы), аналоговый, а не 2 бита на цвет. Этот разъем и кабель не менялись около 15 лет (до появления цифровых пакетно-ориентированных технологий DVI, HDMI и DisplayPort, пришедших из мира бытовой видеотехники) и использовались далее в куда более высоких разрешениях. Даже стандартные VGA мониторы сплошь и рядом были способны показывать режим 800x600 при использовании с более современной видеокартой (все зависело от качества блоков развертки монитора и их способности не сорвать генерацию на таких повышенных частотах). В настоящее время (все современные видеокарты совместимы с VGA сверху вниз) слово "VGA" в обиходе oзначает именно этот тип подключения монитора, ныне устаревший, но все еще актуальный.
18битные цвета в палитре вместо 6битных, такой богатый набор позволял, например, реализовать ночь, плохую погоду, "заколдованные" режимы и мерцающие цвета в играх одной лишь палитрой (как в Ultima VII)
наличие 256-цветных режимов, стандартный - 320x200, недокументированными (на деле документированными в документациях на аппаратуру VGA, но не включенными в BIOS и его документацию) ухищрениями можно было получить 320x240 (квадратные пиксели, т.н. "режим Х") и выше
максимальный 16цветный режим - 640x480 (квадратные пиксели)
во всех 200строчных графических режимах сканлиния повторялась 2 раза, что давало 400 физических строк развертки монитора, что сильно улучшало качество картинки даже в младших режимах (отсутствие щелей между строк развертки).
высота ячейки знакогенератора - 16 сканлиний, а не 14, как у EGA, что давало те же 400 строк развертки во всех текстовых режимах (кроме режимов совместимости со знакогенератором EGA). Таким образом, VGA всегда использовал 400 строк развертки, кроме двух старших 16цветных режимов, где их было 480 и 350. Режим Х также использовал 480 строк.
все регистры (палитры, секвенсера и т.д.) доступны на чтение, EGA имел ряд регистров "только для записи" (например, палитра).

Текстовые режимы

В стандартных текстовых режимах символы формируются в ячейке 9×16 пикселов, возможно использование шрифтов других размеров: 8—9 пикселов в ширину и 1—32 пиксела в высоту. Размеры самих символов, как правило, меньше, так как часть пространства уходит на создание зазора между символами. Функция для выбора размера шрифта в BIOS отделена от функции выбора видеорежима, что позволяет использовать различные комбинации режимов и шрифтов. Имеется возможность загрузки восьми и одновременного вывода на экран двух различных шрифтов [2] [6] .

В VGA BIOS хранятся следующие виды шрифтов и функции для их загрузки и активации:

8×16 пикселов (стандартный шрифт VGA),
8×14 (для совместимости с EGA),
8×8 (для совместимости с CGA).

Как правило, эти шрифты соответствуют кодовой странице CP437. Также поддерживается программная загрузка шрифтов, которую можно использовать, например, для русификации [7] .

Доступны следующие стандартные режимы:

40×25 символов, 16 цветов, разрешение 360×400 пикселов.
80×25 символов, 16 цветов, разрешение 720×400 пикселов.
80×25 символов, монохромный, разрешение 720×400 пикселов [4] .

Используя шрифты меньших размеров, чем стандартный 8×16, можно увеличить количество строк в текстовом режиме. Например, если включить шрифт 8×14, то будет доступно 28 строк. Включение шрифта 8×8 увеличивает количество строк до 50 (аналогично режиму EGA 80×43) [8] [9] .

Графические режимы

В отличие от своих предшественников (CGA и EGA) видеоадаптер VGA имел видеорежим с квадратными пикселами (то есть, на экране с соотношением сторон 4:3 соотношение горизонтального и вертикального разрешений было также 4:3). У адаптеров CGA и EGA пикселы были вытянуты по вертикали.

Стандартные графические режимы

320×200 пикселов, 4 цвета.
320×200 пикселов, 16 цветов.
320×200 пикселов, 256 цветов (новый для VGA).
640×200 пикселов, 2 цвета.
640×200 пикселов, 16 цветов.
640×350 пикселов, монохромный.
640×350 пикселов, 16 цветов.
640×480 пикселов, 2 цвета. При разрешении 640×480 пиксел имеет пропорции 1:1 (новый для VGA).
640×480 пикселов, 16 цветов (новый для VGA) [4] .

Нестандартные графические режимы (X-режимы)

Перепрограммирование VGA позволяло достичь более высоких разрешений по сравнению со стандартными режимами VGA. Наиболее распространённые режимы таковы:

320×200, 256 цветов, 4 страницы. Ничем внешне не отличающийся от режима 13h (320×200, 256 цветов), этот режим имел четыре видеостраницы. Это позволяло реализовать двойную и даже тройную буферизацию.
320×240, 256 цветов, 2 страницы. В этом режиме страниц меньше, зато квадратные пиксели.
360×480, 256 цветов, 1 страница. Наибольшее разрешение на 256 цветах, которое позволяет VGA.

Во всех этих режимах используется плоскостная организация видеопамяти, концептуально похожая на используемую в 16цветных режимах, но использующая для формирования цвета по 2 бита из каждой плоскости, а не по 1 - т.е. биты 0-1 байта 0 в плоскости 0 давали биты 0-1 цвета пиксела 0, те же биты в плоскости 1 - биты 2-3 цвета, и т.д. Следующие биты того же байта давали цвета следующих пикселов, т.е. 4 расположенные "один параллельно другому" по одному адресу байта в 4 плоскостях задавали цвет 4 пикселов.

Такая организация видеопамяти позволяла использовать всю видеопамять карты, а не только плоскость 0 в 64К, для формирования 256цветной картинки, что давало возможность использования высоких разрешений, или же многих страниц.

Для работы с такой памятью использовался тот же секвенсер, что и в 16цветных режимах.

Зато из-за особенностей контроллера видеопамяти копирование данных в видеопамять происходит вчетверо быстрее, чем в режиме 13h (это сильно зависит от конкретного машинного кода, исполняющего копирование, и конкретного сценария рисования, а именно заливки сплошным цветом, в общем случае плоскостная видеопамять куда медленнее обычной, и именно потому в SVGA от нее отказались полностью).

Малогабаритный VGA разъем, предусмотренный на графических адаптерах, предназначен для подключения проекторов или аналоговых мониторов. Стандарт разработали в 80-е годы прошлого столетия. Он учитывал конструктивные особенности оборудования с электронно-лучевой трубкой. По мере разработки усовершенствованных мониторов на видеокартах появились другие штекеры, но продолжается выпуск переходников.

Что такое VGA

Аналоговый порт VGA представляет собой разъем трапециевидной формы с закругленными углами, в котором находятся 15 контактов. Колодка используется для подключения оборудования (например, мониторов) к видеокарте. Круглые штекеры разделяются между собой пластиковым изолятором. По бокам от колодки располагаются винты для фиксации ответной части шнура монитора. На ноутбуках и планшетах компании Apple встречается разъем Mini VGA, модернизированная колодка встречается на некоторых изделиях компании Samsung.

История появления стандарта

Интерфейс Video Graphics Array был представлен компанией IBM в 1987 г. на стационарных компьютерах серии PS/2. Разработчики использовали для трансляции цветовой информации аналоговый канал. Этот канал позволил сократить количество проводников в коммутационном кабеле. Создатели частично использовали наработки американской компании ITT, которая с 1952 г. использовала для коммутации графического интерфейса коннекторы с металлическими контактами. Интерфейс Video Graphics Array предусматривает использование разъема стандарта DB-15 с 15 контактами.

Новый стандарт поддерживал максимальное разрешение экрана 640х480 точек и позволял отображать 16 цветов. По мере появления новых мониторов появился модернизированный протокол SVGA. А он уже поддерживает вывод изображения разрешением 800х600 точек с использованием до 16 млн цветов. Дальнейшее развитие техники позволило наращивать разрешение, но название формата осталось неизменным. Развитие интерфейса прекратилось в 2010 г., когда консорциум крупных производителей электроники постановил полностью перейти на цифровые разъемы к началу 2015 г.

Основные характеристики

Официальная спецификация предусматривает передачу изображения разрешением до 1280х1024 точки. Но неофициальные релизы поддерживают формат Full HD (1980х1080) или 2048х1536 точек. Но по мере роста разрешения увеличивается нагрузка на порты. А это приводит к появлению артефактов. Например, искаженных или размытых участков изображения. Протокол поддерживает частоту обновления картинки до 70 кадров в секунду, возможна реализация разделенного экрана.

Пятнадцать важных контактов

Схема разъема предусматривает 15 выводов. При этом колодка стоит меньшей гранью вниз, контакты перечислены слева направо и вниз по рядам:

Развитие разъема

Распиновка VGA разъема со временем практически не изменилась, с появлением протоколов E-DDC и DDC2 немного скорректировали распайку выводов, переведя часть штекеров в резервные. Колодка усовершенствованного стандарта Super Video Graphics Array сохранила 15 выводов и конфигурацию предшественника. В графических адаптерах установлена микросхема, в которой записан VGA Bios, содержащий информацию о поддерживаемых разрешениях (с учетом частоты обновления) и совместимых мониторах.

Протокол DDC или Display Data Channel предусматривает опрос монитора компьютером. На основании полученной информации определяется модель подключенного устройства. А также назначается оптимальное разрешение (с соблюдением формата изображения). Информация программируется производителем дисплея в специальную ячейку памяти. Помимо поддерживаемых разрешений, имеются данные о дате выпуска. А также приводятся серийный и идентификационный номера. При отключении DDC сигнал разъема VGA соответствует компонентному потоку формата RGBHV.

В профессиональном оборудовании вместо стандартного 15-контактного штекера VGA применяются кабели, состоящие из 5 шнуров с разъемами BNC. Выведение цветовых каналов и линий синхронизации в отдельные кабели позволяет повысить качество транслируемого изображения. Стандарт позволяет передавать информацию на увеличенное расстояние без появления помех или снижения разрешения. Реализована поддержка нестандартных разрешений (например, 1152х970 точек, что соответствует соотношению сторон 6:5).

Разъем с большим потенциалом

Изначально стандарт предусматривал использование мониторов с электронно-лучевой трубкой. Доработки позволили коммутировать жидкокристаллические дисплеи с увеличенным разрешением и повышенной частотой обновления. Для снижения помех стала использоваться экранирующая оплетка. Но при подключении устройств ЖК не рекомендуется использовать длинные шнуры. Потому что с ростом расстояния между компьютером и экраном качество изображения ухудшается.

Ступени развития стандарта:

Кроме того, разъем используется в промышленном оборудовании и в системах видеонаблюдения. Например, существуют разветвители сигнала, позволяющие подключать к одному аналоговому порту 2 монитора. Созданы специальные переходники и конвертеры сигнала, позволяющие совместить устройства с цифровым и аналоговым выходами. Стандарт поддерживается операционными системами Windows вплоть до версии 10. Но при загрузке возможны проблемы с отображением изображения. В этом случае требуется скорректировать разрешение в сторону снижения в параметрах запуска.

Технические характеристики VGA

Колодка на графическом адаптере работает совместно с буфером, имеющим объем 256 кБ. Память позволяет сглаживать изображение и поддерживать стабильность трансляции видео. Колодка порта состоит из 15 контактов, расположенных в 3 ряда со смещением в шахматном порядке. Поскольку корпус разъема трапециевидной конфигурации, то ошибочное подключение штекера исключено. При подключении круглые контакты соединяются с пружинными ответными элементами, а винты повышают надежность коммутации.

Основные преимущества технологии:

широкое распространение (большинство видеокарт и мониторов, выпущенных до 2010 г. оснащено таким портом);
возможно подключение к аналоговому разъему цифрового оборудования с помощью конвертеров сигнала или переходников;
допускается передача видеосигнала в высоком разрешении.

невозможна одновременная трансляция звука и видео;
ограниченное максимальное разрешение;
появление помех при использовании кабеля с плохой экранировкой;
нет поддержки цифрового оборудования.

VGA контакты

Расположенные в колодке контакты позволяют передавать сигнал, разделенный по 3 цветам (синий, зеленый и красный). Предусмотрены выходы управления синхронизацией в вертикальном и горизонтальном направлении. Колодка содержит контакты, позволяющие идентифицировать монитор. А информация считывается графическим адаптером, который не позволит выбрать не поддерживаемые режимы работы (или повышенную частоту обновления).

Папа и мама VGA соединения

Разделяют штекеры нескольких категорий:

Преобразователи VGA, HDMI и DVI

Для коммутации мониторов и иного периферийного оборудования используется штекер VGA или VGA переходник, позволяющий подсоединить устройства с портами HDMI или DVI. В зависимости от типа цифрового разъема в составе переходника могут использоваться электронные контроллеры. Например, при конвертации сигнала VGA или DVI в формат HDMI. Пользователь подбирает узел с учетом портов, используемых на графической карте. При этом следует учитывать, что стандарт HDMI обладает электрической совместимостью с DVI-D и DVI-I, что упрощает конструкцию адаптера.

Преобразователи VGA и HDMI

Конвертер используется для коммутации жидкокристаллического монитора или телевизора, имеющего цифровой разъем HDMI, к видеокарте старого образца. Интерфейсы отличаются форматом сигнала, цифровой стандарт поддерживает трансляцию видео и звукового сопровождения. Кроме того, протоколы обеспечивают вывод изображения с различным разрешением. Для коммутации используется специальный HDMI-VGA адаптер со встроенным электронным конвертером сигналов.

Устройство вставляется в разъем графического адаптера. И одновременно подключается звуковая карта компьютера (через стандартный штекер 3,5 мм Jack). Сигнал обрабатывается контроллером. А для работы устройства необходимо подать питание от внешнего блока или через разъем USB. На телевизионный приемник или монитор подается цифровой сигнал, который содержит видео и параллельное звуковое сопровождение. Устройства не требуют установку драйверов и позволяют вывести изображение стандарта 1080р. В этом случае максимальное разрешение на входе составляет 1920х1200 точек.

Встречается оборудование, оснащенное акустическими разъемами типа 2хRCA. При этом на корпусе предусматривается кнопка включения или отключения протокола HDCP, обеспечивающего защиту контента. Существуют обратные конвертеры, позволяющие подключить к цифровому порту видеокарты монитор старого образца. В конструкции устройства предусмотрен акустический вывод (3,5 мм Jack) для коммутации колонок или наушников. Питание осуществляется от цифрового разъема, дополнительные провода в конструкции отсутствуют.

Преобразователи VGA и DVI

Компактный переходник DVI-VGA позволяет коммутировать жидкокристаллические мониторы к графическим адаптерам старого образца. Конвертер также может работать в обратную сторону. Электроника внутри блока не предусмотрена, что обуславливает низкую стоимость изделий. Переходник оснащен пластиковым корпусом, на котором предусмотрены винты крепления к видеокарте и шнуру монитора.

При покупке преобразователя следует учитывать стандарт разъема DVI. Эти стандарты отличаются по формату сигнала и направляющему ключу в колодке. Например, преимуществом цифрового формата DVI-D является повышенное до 2560х1600 точек разрешение картинки. Кроме того, существуют аналоговый интерфейс DVI-A. А также комбинированный разъем DVI-I, позволяющий передавать аналоговый или цифровой сигнал. На видеокартах встречается колодка формата DVI-D. Изредка встречается порт DVI-A, в котором предусмотрены дополнительные 4 контакта для аналогового сигнала.

Если планируется подключить монитор к разъему DVI-A, то переходник не содержит электронику и не требует питания. Конвертер для DVI-D оборудован микропроцессором, который требует дополнительное питание (адаптер входит в комплект поставки). Устройства могут оборудоваться удлинительным шнуром длиной до 1800 мм. Следует учитывать, что преобразователь может перерабатывать сигнал только в одном направлении, универсальные устройства не выпускаются.

Подробнее о конвертерах VGA

Другие разновидности преобразователей сигнала:

Подробнее о кабельных преобразователях

Наиболее распространенные версии кабельных преобразователей:

VGA и Mini VGA

На компьютерах Apple Mac или ноутбуках ряда производителей встречается колодка аналогового формата Mini с 14 контактами. Она не смогла набрать популярность среди пользователей. А затем ее вытеснили разъемы цифрового стандарта. При этом монитор подключается с помощью шнура, оснащенного малогабаритным разъемом. К тому же существуют адаптеры, позволяющие коммутировать оборудование со стандартной колодкой. Конвертеры рассчитаны на максимальное разрешение 1920х1080 точек при частоте обновления кадров до 60 FPS.

Тибетский монах был обнаружен в горах Непала. Он считается самым старым человеком на планете с возрастом в 201 год. Он находится в состоянии глубокого транса, или медитации, под названием "такатет".

Когда его обнаружили в пещере, спасатели сначала подумали, что это просто мумия.

Но ученые, в дальнейшем изучавшие его, обнаружили, что у него есть пульс, хоть и очень медленный.

Рядом с ним лежали его вещи. На одном из кусков бумаг было написано: "иди спать и хватит верить всему, что читаешь на Пикабу".

Баянометр молчал, извините если уже было :)

Не анекдот, а Писание.

Чат мой, люди знакомые, ставлю пятничное моё;)

Экономия на спичках

В одном часто посещаемом баре всегда были хорошие бумажные полотенца в туалете. Помыл руки, взял одно, вытер руки.

Потом полотенца заменили на тонкие и рвущиеся. Все стали брать по два, чтобы нормально вытереть руки.

Сегодня их порезали на половинки. Народ стал брать по четыре.

Я не знаю, в чем смысл, пока эффект от нововведений ограничивается только тем, что умывальник чаще занят(пока вытащишь 4 штуки) и меняют их чаще. Но менеджерам виднее.

Само зло

Маркетинг

Ответ на пост «Уборщица»

Примерно 15 лет назад я работал в мэрии города на довольно высокой в иерархии муниципальных служащих должности. Был молод и глуп в делах житейских, но прислушивался к советам старших. Моя мама, в первый день моей работы напутствовал меня словами: "в первую очередь здоровайся с уборщицей и тех персоналом, не игнорируй простых людей, они ещё всех вас там переработают." И я воодушевленный наставлениями мамы, да и воспитанием наученный прежде всего, всегда здоровался с уборщицами, поздравлял их с праздниками, иногда дарил небольшие презенты в виде шоколадок или пирожных. Очень хорошие, трудолюбивые люди и мне искренне было приятно с ними иногда переброситься парой слов. Так вот, отработал я там лет пять, уволился, ушел на другую работу. История поросла быльём, но. Недавно зашёл в мэрию документы сдать по нашей фирме и как назло паспорта нет с собой, грозный охранник не пропустил и я расстроенный уже собирался уходить, но тут вышла одна из тех самых уборщиц, узнала меня, очень искренне порадовалась встрече, рыкнула на охранника: наш человек, почему не пропускаешь! Тот что-то промямлил, мол не положено, но пропустил. Сдал я документы, ушел, а на душе приятно. Вот так вот, всех переработала и мэров и сэров и пэров, да и охрану гоняет.)))

штекер VGA

гнездо VGA

VGA (DE-15) — 15-контактный субминиатюрный аналоговый разъём для подключения мониторов по стандарту видеоинтерфейса VGA.

VGA разработан в 1987 году и предназначен для мониторов на электронно-лучевых трубках. Также данным интерфейсом оснащаются некоторые проигрыватели DVD и многие плазменные и ЖК-телевизоры.

VGA передаёт сигнал построчно, при этом изменение напряжения означает изменение яркости (напряжение сигнала составляет 0,7—1 В), для ЭЛТ оно означает изменение интенсивности луча электронных пушек кинескопа (и, соответственно, яркость светового пятна на экране).

К 2010-м годам VGA устарел и активно вытесняется цифровыми интерфейсами DVI, HDMI и DisplayPort. Крупнейшие производители электроники Intel и AMD объявили о полном отказе от поддержки VGA в 2015 году. Большинство мониторов, уже не имеющих разъёма VGA, подключаются к видеоадаптеру с комбинированным DVI-I-выходом посредством переходника, поскольку часть линий разъёма DVI в целях совместимости являются интерфейсом VGA (за исключением формата DVI-D, в котором аналоговые линии отсутствуют).

Разъём VGA занял свою нишу в промышленной автоматизации и диспетчеризации. Этот разъём наиболее популярен для подключения разных типов устройств по стандарту RS-485 и создания архитектур ModBus-протоколов.

На сегодняшний день практически все производители видеокарт и мониторов отказались от этого разъема, что в случае несовместимости и наличии только цифровых видеовыходов (присутствует только HDMI, Display Port, DVI-D) и аналогового видеоинтерфейса требует покупки переходника-конвертера для подключения старого монитора к новой видеокарте.

Распиновка VGA


штекер (со стороны провода)	гнездо (со стороны провода)

1. Красный канал – 75 Ом, 0,7В.
2. Зеленый канал - 75 Ом, 0,7В.
3. Синий канал -75 Ом, 0,7В.
4. Второй идентификационный бит.
5. Общий провод.
6. "Земля" красного канала.
7. "Земля" зеленого канала.
8. "Земля" синего канала.
9. Ключ.
10. "Земля" синхронизации.
11. Нулевой идентификационный бит.
12. Единичный идентификационный бит, или данные DDC.
13. Композитная или строчная синхронизация.
14. Кадровая синхронизация.
15. Такты DDC, или третий идентификационный бит.

Читайте также: