Adaptadores de vídeo

Adaptadores de vídeo

Ram de Video

CRTC

ROM de tramas

SHIFT REG

Gen de señales de vídeo

Gen. de atributos

Gen. de caracteres

Códigos de atributo

Códigos de carácter

Información de sincronismo

SH

SV

D

BUS

Generador de Señales de vídeo

Encargado de general las señales analógicasSH Sincronismo HorizontalSV Sincronismo VerticalD Señal de datos

Está dirigido por el CRTC que determina la frecuencia de cada señal

Control del monitor

SincronismoHorizontal

Sincronismo Vertical

La frecuencia de la señal SH determina la resolución por filas

La frecuencia de la señal SV determina la cantidad de imágenes por segundo (refresco)

La frecuencia de la señal de datos determina la resolución por columnas

SV. Se recomienda una frecuencia no inferior a 60Hz Por debajo de esta frecuencia surge el

parpadeo Cuanto mayor sea la frecuencia, más

estable es la imagenPero la tarjeta gráfica debe proporcionar

mayor cantidad de información por unidad de tiempo

• 60Hz=60 Imágenes/seg

SH. Determina la resolución por filas. En los monitores actuales esta

frecuencia es regulable. SV/SH=filas.

30KHz/60Hz=500 filas• A este número de filas se le restan aquellas que

se generarían durante el tiempo de retorno vertical de cañón(del orden de decenas de filas)

D. Codifica por cada punto los atributos de intensidad y color.

Su frecuencia determina el número de puntos por columna. D/SH= Puntos

30MHz/30kHz =1000 puntos• A estos puntos se le resta el número de puntos que se

generarían durante el retorno horizontal ( centenas )

Esta señal es regulable

Pitch. Todas la señales anteriores tienen

limitaciones físicas.SV: limitada por la movilidad física del

cañón de electronesSH: limitada por la capacidad de

desplazamiento mínimo del cañorD: limitada por el Pitch.

• Area mínima individualizable en la pantalla.

Resolución vs pulgadas Las pulgadas determina el área de

pantalla Las pulgadas + el Pitch dan la

resolución máxima162=(0.27*0.039*filas)2+(0.27*0.039*colum

nas)2

• (columnas=1.3*filas)– filas=926 columnas=1204

CRT (tubo de imagen) Tamaño de punto 0.27 mm • Tamaño horizontal0.23 mm La función Autoscan cubre frecuencias horizontales de hasta 70 KHz y ofrece

una resolución máxima de 1280 x 1024 con visualización sin parpadeo de 1024 x 768 a frecuencias de hasta 88 Hz

FósforoP22 Área de pantalla recomendada12.0" x 9.0" / 306 x 230 mm Área de pantalla máxima12.9" x 9.7" / 327 x 245 mm EXPLORACIÓN Horizontal scanning30 - 70 KHz Vertical scanning50 - 160 Hz VÍDEO Frecuencia de punto de vídeo108 MHz

Modo carácter

La entrada al controlador es un código de carácter. Generalmente ascii

El controlador utiliza este código como índice en una lista de tramas

Por cada carácter representable hay una matriz de puntos que representa el carácter visualmente

Intervienen dos memorias: RAM. Donde se depositan los códigos de

carácterY el atributo con que va a ser representado

Cada localización en la RAM representa una posición en la pantalla del monitor

Al conjunto de localizaciones que completa una pantalla se le llama página

El tamaño de la página depende de la resolución actual.

0123456

RAM

h o l a

hola

ROM

ROM Contiene las tramas de cada carácter

representable. Cada trama tiene una versión por cada

resolución posible Cada trama está indexada por el código

de carácter y la resolución

La RAM de VÍDEO en el PC se encuentra entre las direcciones A000:0000 y B000:FFFF

La dirección depende del estándar de vídeo.La extensión depende de la resolución

• ej: 80x25= 2000 caracteres x2byte/caracter=4000 bytes

Las localizaciones pares contienen el código de carácter y las localizaciones impares el código de atributo (diferente según el estándar de vídeo utilizado)

Modo gráfico

La entrada al controlador es el atributo de color e intensidad de cada pixel de pantalla.

La identificación de las localizaciones de RAM de VÍDEO con los píxeles de pantalla depende de la resolución empleada y la disponibilidad de memoria se emplean diferentes estrategias para

codificar el color.

Directa: las localizaciones de RAM se asocian directamente con el color del pixel 1 bit - 1 pixel: 2 colores

• 800x600= 480000 puntos 60K bytes

4 bits - 1 pixel: 16 colores • 2MB

8 bits - 1 pixel: 256 colores• ¡uf!

Para resoluciones medianamente grandes resulta excesiva la cantidad de memoria

Paletas de color. Las localizaciones de RAM representan un código en una paleta 4 bits- paleta de 16 colores 8 bits- paleta de 256 colores

Una paleta es una pila de registros que contienen el verdadero código de color

El controlador puede ofrecer varias paletas simultáneas, pero únicamente habrá una activa a la que se refieren todos los códigos de la RAM

...

4 5

R|G|B

R|G|B4

5

RAM

PALETA DE 16 COLORES

...

Planos de color. Es una manera de encajar un conjunto de direcciones de memoria en un espacio de direcciones 4 veces menor.

A cada dirección se le asocian realmente 4 localizaciones de memoria naturalmente se requiere un selector para decidir

el acceso a una de las cuatro localizacionescodifican el color del pixel.almacenan páginas gráficas alternativas.

64kB

0

1

0

1

0 1 0 1

256KB

Paleta

012456...

RAM de Vídeo

Espacio de direcciones en el PC

Por cada bit del Espacio

de direcciones se almacenan 4 bits en la RAM de Vídeo

Acceso Indexado. El espacio de direcciones de Pantalla es utilizado como una ventana para acceder a la RAM de VÍDEO

La RAM de VÍDEO se divide en páginas que son traídas al espacio de direcciones por petición

El tamaño de página determina la “granularidad”, siempre menor que 64KB (espacio de direcciones disponible)

Estándares de Vídeo

MDA. El primer estándar de vídeo Monocromo. Sólo modo carácter

•Espacio de Memoria: B000h, 4kB

•Páginas de texto: 1

•Controlador CRTC 6845

•Puertos: 3b0h-3bfh

•Matriz de carácter: 9x14

•Resolución: 720x350

•Colores: 2

•FH: 18432kHz

•FV: 50Hz

•FD:16.257MHz

•Byte de atributo: parpadeo(1bit),Color fondo(3 bits),Intensidad(1bit), Color carácter(3bits)

mda

Las direcciones de puerto permiten acceder a los registros del CRTC para configurar las frecuencias de las señales SH,SV,D.

Además otros registros están relacionados con el control de color y estado Registro de control(3B8h):

bit5: Interpretación del bit 7 de atributo: Intermitencia(1) Intensidad(0)

bit 3: Crear imagen de vídeo bit 0: siempre a 1

Registro de estado: bit3: estado del pixel actual bit 0: Sincronización horizontal activa

Permite modo texto (80x25) y modo gráfico(720x384) 64kbytes de RAM (2 páginas)

B000:0000...B000:7FFF B000:8000...B000:FFFF

Registro de configuración(3BFh): bit 0: activar modo gráfico bit 1: usar segunda página

Registro de Control(3B8h) bit 1: modo gráfico (1) o texto (0) bit 3: generar señal de vídeo bit 5: Intermitencia(1) o intensidad(0) bit 7: mostrar página 0 ó 1

HCG(Hercules)

El registro de estado incorpora además un bit de información sobre el sincronismo vertical

CGA

Parámetro Modo texto Modo GráficoDirección base B800h B800hTamaño RAM 16kb 16KbPáginas 4/8 1Controlador crtc 6845Puertos 3D0h-3DFhMatriz de carácter 8x8(7x7,5x7)Máxima resolución 640x200(2 colores) Colores (max) 16 4FH15.75kHzFV 60HzDH 14.30MHz

cga

CGA: Modo texto. Su matriz de caracteres es de 8x8 Admite dos resoluciones en modo carácter

80X25: Cada página tiene 4kbytes (4 páginas)• Base en B800:0000h

– 2ª en B800:1000; 3ª en B800:2000...40x25: Cada página tiene 2kbytes (8 páginas)

• Base en B800:0000h– 2ª en B800:0800; ...

cga

CGA: Modo Gráfico 320x200; 4 colores de 16: ((320*200)*2)/8=16000

BYTES Base en B800:0000

• primero aparecen las líneas pares, 4 puntos por byte• a partir de B800:2000 las líneas impares...

640x200, 2 colores de 16: ((640*200)*1)/8=16000 BYTES

• igual al modo anterior salvo que cada pixel es representado por un bit

CGA

Registros Selección de modo 3D8h

• Representación de caracteres• modo texto o gráfico• señal de color (sólo gris)

Registro de estado(3DAh)• Sincronización horizontal• Lápiz óptico• Sincronización vertical

Registro de control (3D9h)• Color de fondo en gráfico 320x200• Color de fondo intensivo en texto• Número de paleta de color en 320x200

•Señal de vídeo•modo gráfico 640x200•Parpadeo/Intensidad

ega

Parámetro Modo texto Modo GráficoDirección base B800 A000Tamaño RAM 64-256KBPáginas 1-8Controlador EGA-CRTCPuertos 3D0h-3DFhMatriz de carácter 8X14, 8X8Máxima resolución 640X350Colores (max) 16 de 64FH 15.7kHz..21.8kHzFV 60HzDH 14.3MHz..16.3MHz

ega

Permite definir un juego de matrices de carácter (además de los que ofrece en la ROM) Se puede trabajar con dos juegos de caracteres

simultáneamente. Un bit del atributo del carácter selecciona entre ambos

Permite dividir la pantalla en dos zonas que reciben datos de diferentes zonas de la RAM

Permite dividir la RAM en planos que se pueden mostrar alternativamente

vga

Parámetro Modo texto Modo GráficoDirección base B000 A000Tamaño RAM 256KBPáginas 1-8Controlador VGA-CRTCPuertos 3B0h-3DFhMatriz de carácter 9X16, 8X8Máxima resolución 640X480Colores (max) 256 de 218 FH 31.5kHzFV 50Hz..70HzDH 28MHz

vga

Introducción de los monitores analógicos la señal de datos del adaptador hacia el monitor es analógica

lo que permite generar los 218 niveles de color la tarjeta incorpora un conversor digital analógico.

Permite hasta 8 tablas de caracteres simultáneas

Super-vga

No existe un estándar super-vga. Las tarjetas con capacidades superiores a la vga no

concuerdan en cuando a las características de los nuevos modos de texto y gráfico que ofrecen

Tampoco lo hacen en cuando a los registros que es necesario manipular ni los modos de encajar la RAM de vídeo en el estrecho espacio de direcciones ofrecido por el PC

Por ello se trató de llegar a un estándar con respecto a estas tarjetas de alta resolución: VESA En esta especificación se describen determinadas

características que deben ofrecer las tarjetas de cara al usuario, de manera que éste no tenga que verse implicado en el hardware específico de la misma:

VBE: VESA BIOS extension

Bios de VIDEo

La interrupción de vídeo en BIOS es la 10h La primera función y más importante es establecer el modo. Asociado con cada uno de los estándares y las opciones que

ofrecen existe un número (“modo”) invocando el cual el adaptador, si lo soporta, se comporta como un determinado estándar bajo un determinado modo de texto o gráficoI

INT 10,0 - Set video mode INT 10,1 - Set cursor type INT 10,2 - Set cursor position INT 10,3 - Read cursor position INT 10,4 - Read light pen INT 10,5 - Select active display page INT 10,6 - Scroll active page up INT 10,7 - Scroll active page down INT 10,8 - Read character and attribute at cursor INT 10,9 - Write character and attribute at cursor INT 10,A - Write character at current cursor INT 10,B - Set color palette INT 10,C - Write graphics pixel at coordinate INT 10,D - Read graphics pixel at coordinate INT 10,E - Write text in teletype mode INT 10,F - Get current video stateINT 10,10 - Set/get palette registers (EGA/VGA)INT 10,11 - Character generator routine (EGA/VGA)INT 10,12 - Video subsystem configuration (EGA/VGA)INT 10,13 - Write string (BIOS after 1/10/86)INT 10,14 - Load LCD char font (convertible)INT 10,15 - Return physical display parms (convertible)INT 10,1A - Video Display Combination (VGA)INT 10,1B - Video BIOS Functionality/State Information (MCGA/VGA)INT 10,1C - Save/Restore Video State (VGA only)INT 10,FE - Get DESQView/TopView Virtual Screen Regen BufferINT 10,FF - Update DESQView/TopView Virtual Screen Regen Buffer

AL = 00 40x25 B/W texto (CGA,EGA,MCGA,VGA) = 01 40x25 16 colores, texto (CGA,EGA,MCGA,VGA) = 02 80x25 16 Tonos de gris, texto (CGA,EGA,MCGA,VGA) = 03 80x25 16 colores, texto (CGA,EGA,MCGA,VGA) = 04 320x200 4 colores, gráficos (CGA,EGA,MCGA,VGA) = 05 320x200 4 colores, gráficos (CGA,EGA,MCGA,VGA) = 06 640x200 B/W, gráficos (CGA,EGA,MCGA,VGA) = 07 80x25 Monocromo, texto (MDA,HERC,EGA,VGA) = 08 160x200 16 colores, gráficos (PCjr) = 09 320x200 16 colores, gráficos (PCjr) = 0A 640x200 4 colores, gráficos (PCjr) = 0B Reserved (EGA BIOS function 11) = 0C Reserved (EGA BIOS function 11) = 0D 320x200 16 colores, gráficos (EGA,VGA) = 0E 640x200 16 colores, gráficos (EGA,VGA) = 0F 640x350 Monocromo, gráficos (EGA,VGA) = 10 640x350 16 colores, gráficos (EGA or VGA with 128K)

640x350 4 colores, gráficos (64K EGA) = 11 640x480 B/W gráficos (MCGA,VGA) = 12 640x480 16 colores, gráficos (VGA) = 13 320x200 256 colores, gráficos (MCGA,VGA)

AH=0 Activar el modo de vídeo

AH=0Fh Obtener el modo de vídeo

Manejo del cursor: AH=2, AH=3

AH=2 Permite colocar el cursor (siguiente carácter a escribir) en la posición deseada. La posición 0,0 está arriba a la izquierda

AH=3 Lee la situación actual del cursor.

Ambas llamadas exigen como parámetro el número de página activa. Si el usuario no ha modificado la situación la página activa por defecto es la cero.

En MSDOS el sistema arranca con un modo por defecto de 80x25 caracteres (situación que puede estar modificada en las ventana de windows 2000)

Desplazamiento de la pantalla AH=6h, AH=7h

Desplaza las líneas hacia arriba (6h) o hacia abajo (7h) desapareciendo por el borde de la pantalla

Útil para crear rutinas de limpiado de la pantalla

mov ah,6 ; función mov al,5 ; líneas a desplazar (0 todas)

mov bh,7 ; atributo de las líneas en blanco

mov cl,0 ; comienzo del desplazamiento

mov ch,0 ; ...

mov dl,79d; final deldesplazamiento

mov dh,24d; ...

int 10h

Escribir caracteres

AH=0E, AH=13

•Estas funciones son semejantes a las ah=2 y ah=9 de la INT 21h de MSDOS

•Junto a las de control del cursor permiten situar el texto a escribir en cualquier punto de la pantalla.

•Además incrementan automáticamente la posición del cursor, dejándolo situado para la siguiente escritura.

Extensiones VESA

Las extensiones VESA proporcionan soporte a las aplicación que tratan con adaptadores que ofrecen características más avanzadas de las VGA

Extensiones VESA

Al ofrecer mejores resoluciones y niveles de color, el principal problema (con respecto a las VGA) está en La activación de nuevos modos. El manejo de la memoria.

El resto de servicios que ofrece la BIOS estándar VGA son también ofrecidos por una interfaz SuperVGA

Extensiones VESA

Con respecto a los nuevos modos. VESA ofrece un conjunto de nuevas resoluciones.

Gráfico Texto

Modo VESA

ModoVGA

Resolución Colores Modo VESA

ModoVGA

Resolución Colores

100h 640X400 256 108h 80 60

101h 640X480 256 109h 132 25

102h 6AH 800X600 16 10Ah 132 43

103h 800X600 256 10Bh 132 50

104h 1024X768 16 10Ch 132 60

105h 1024X768 256

106h 1280X1024 16

107h 1280X1024 256

10Dh 320X200 32K

10Eh 320X200 64K

10Fh 320X200 16.8M

110h 640X480 32K

111h 640X480 64K

112h 640X480 16.8M

113h 800X600 32K

114h 800X600 64K

115h 800X600 16.8M

116h 1024X768 32K

117h 1024X768 64K

118h 1024X768 16.8M

119h 1280X1024 32K

11Ah 1280X1024 64K

11Bh 1280X1024 16.8M

11Ch 1600X1200 256

Extensiones VESA

Con respecto al manejo de la memoria. Las SuperVGA incorporan un hardware de ubicación

Este hardware traslada secciones de la memoria de vídeo (en la tarjeta) al espacio de direcciones del procesador Sistema de Ventana Simple Sistema de Ventana Dual

Solapadas

Extensiones VESA

El modo de acceso es a traves de la función 4Fh de la INT 10h

En AL se especifican las subfunciones:

Mov AH, 4FhMov AL, Subfuncion VESA… otros parámetros…Int 10h

Funciones VESA

(sub)Función 00: Devolver información SuperVGA Proporciona información acerca de las

características generales de la interfaz de vídeo. Llena una estructura de datos con la información pertinente

Función 01: Retorna información sobre el modo SuperVGA Esta función devuelve la información completa y

detallada sobre la interfaz de vídeo. Modos de vídeo soportados, resoluciones máximas, granularidad y número de las ventanas que es capaz de controlar…

Funciones

Función 02: Activa un modo de vídeo SuperVGA.

Función 03: Devuelve el modo de vídeo activado actualmente.

Función 04: Salva o recupera el estado del vídeo de SuperVGA Es una manera de salvar una configuración determinada

de todos los parámetros de la interfaz, de manera que pueda recuperarse luego. Una especie de “guardar/recuperar configuración personalizada”

Funciones

Función 05: Controla la ventana de vídeo de CPU. Establecerá el comienzo y el final de una

sección de la memoria de vídeo que va a ser trasladada al espacio de direcciones del procesador.

Función 06: Activa o devuelve la actual longitud lógica de línea de exploración Entiendo que una línea de exploración lógica puede

consistir en una o varias líneas de la resolución actualmente activada. Que es una manera de organizar las páginas en que se va a estructurar la memoria de vídeo para trasladarlas al espacio de direcciones del procesador.

Funciones

Función 07: Activa o devuelve el comienzo del display. Se indica con esta función qué dirección (píxel) de la

página actual va a mostrarse en la esquina superior izquierda del monitor. Cuando la página actual – representando un monitor lógico - es mayor que el monitor, es posible jugar con esta función para mostrar en el monitor real secciones de la página e incluso alternar estas secciones para dar efectos de

movimiento.

Funciones

Función 08: Activa o devuelve el estado actual de la Paleta de Cotrol del DAC El DAC es el conversor digital-analógico que transforma

un atributo en una señal analógica. Algunas interfaces permitirían que fuera programado de manera que el formato utilizado para cada color tuviera un determinado número de bits: 6 (64 niveles por cada color básico), 8 (256 niveles por cada color básico) o más.

PCInterno. M.Tischer. MarcomboPCHardware. H. Messmer. Addison

WesleyThe 80x86 IBM PC and compatible.

M.A. Mazidi. Prentice Hallhttp://www.monstersoft/tutorial1/

VESA_intro.html