Тактовые генераторы. 
Информатика

Синхронизация всех устройств стандартного видеоадаптера VGA осуществляется сигналами двух встроенных тактовых генераторов сигналов фиксированных частот. Выбор тактового генератора осуществляется программно. При этом:

• • в текстовом режиме используется генератор Dot Clock с частотой 28,322 МГц для вывода точек разложения символов;
• • в графическом режиме — генератор Pixel t Clock с частотой 25,175 МГц для вывода пикселов.

Контроллер электронно-лучевой трубки (ЭЛТ) предназначен для формирования сигналов:

• • синхронизации горизонтальной и вертикальной разверток (H-Sync, V-Sync);
• • инкрементации (увеличения содержимого) счетчика адреса ячеек видеопамяти, в которых хранится цифровой образ выводимого изображения;
• • чтения/записи видеопамяти (в виде стробов).

Формируемые сигналы обеспечивают движение луча по экрану ЭЛТ синхронно с процессом сканирования ячеек видеопамяти. При этом цвет пиксела на экране соответствует значению, содержащемуся в соответствующей ячейке кадрового буфера.

Контроллер ЭЛТ содержит 26 регистров для хранения данных, которые полностью определяют такие параметры растра на экране монитора, как разрешение, частоту кадров, размеры знакоместа и др. Регистры доступны центральному процессору для чтения и записи.

Контроллер синхронизируется сигналами тактовых генераторов. Предусмотрена возможность системной синхронизации System Clock.

Секвенсор (Sequencer — указатель следования) — устройство, обеспечивающее последовательную адресацию при считывании содержимого ячеек видеопамяти и передачу содержимого ячеек в контроллер атрибутов и далее — в RAM DАС (ЦАП — цифро-аналоговый преобразователь). Секвенсор вырабатывает сигналы, необходимые при сканировании видеопамяти. Его работа синхронизируется стробами, поступающими из контроллера ЭЛТ.

Контроллер атрибутов предназначен для управления цветом изображения, выводимого на экран монитора. Он позволяет:

• • в текстовом режиме задать цвет пикселов в пределах символьной матрицы, используя содержимое байта атрибутов выводимого символа, а также создать такие эффекты, как мигание, инверсия цвета или повышенная яркость символа;
• • в графическом (16-цветном) режиме преобразовать 4-разрядный код цвета пиксела, хранящийся в видеопамяти, в 8-разрядный номер регистра RAMDAC, содержащего 18-разрядный код отображаемого цвета.

С выхода контроллера атрибутов данные поступают на RAMDAC видеоадаптера.

RAMDAC (Random Access Memory Digital-to-Analog Converter — цифро-аналоговый преобразователь данных, хранимых в оперативном запоминающем устройстве) представляет собой микросхему, предназначенную для преобразования двоичных чисел, содержащихся в ячейках видеопамяти, в три непрерывных аналоговых RGB-сигнала, уровень которых пропорционален яркости каждого из трех основных цветов. Таким образом, в адаптере сначала формируется цифровой сигнал, который хранится в ОЗУ, а затем с помощью ЦАП преобразуется в аналоговый RGB-сигнал и подается на монитор.

Микросхема RAMDAS содержит (рис. 8.10):

• • оперативное запоминающее устройство (ОЗУ), составленное из 256 18-разрядных регистров цвета;
• • трехканальный 6-разрядный ЦАП. Разрядность ЦАП определяет количество оттенков цвета, которые потенциально может сформировать видеоадаптер VGA: (26)3 = 218 = 262 144 оттенков. Реальное количество оттенков цвета, которые видеосистема VGA в состоянии отобразить одновременно, определяется числом регистров цвета и составляет 256. Однако текущую палитру можно изменять

Рис. 8.10. Структурная схема RAMDAC.

программно путем обновления содержимого регистры цвета ЦЛП;

• • выходной 18-разрядный регистр цвета, включенный между ОЗУ и ЦАП. В выходной регистр заносятся данные только одного из 256 регистров цвета. Выходы выходного регистра цвета соединены с соответствующими входами ЦАП, поэтому оттенок цвета текущего пиксела определяется кодом, записанным в выходной регистр цвета;
• • регистры режима адреса записи/чтения, состояния, маски и данных и схему адресации из логического элемента И.

Верхняя граничная частота спектра видеосигнала определяется частотой сигнала Dot Clock тактового генератора видеоадаптера, которым синхронизируется работа ЦАП.

Недостаток ограниченности палитры адаптеров VGA устранен в видеоадаптерах SVGA благодаря прямому кодированию оттенка цвета пиксела. Код цвета в формате RGB хранится в видеопамяти и загружается непосредственно в выходной регистр цвета RAMDAC. Это позволяет кодировать цветовой оттенок пиксела с использованием 15, 16 или 24 бит. Следовательно, можно реализовать режимы High Color (216 = 65 536 цветовых оттенков одновременно) и True Color (224 = 16,7 млн цветовых оттенков). Для обеспечения режима True Color разрядность ЦАП в каждом из трех каналов должна быть равна 8.