VGA Nedir, Ne İşe Yarar?

Video Graphics Array, kısaca VGA, analog bilgisayar ekranları için bir standarttır. Örneğin, IBM bu standardı 1988’de piyasaya sürdü. Ayrıca, kendine özgü minyatür bir konektöre sahiptir. Bu konektör D-sub 15 pimli olarak bilinir.

VGA standardı, 640×480 piksel çözünürlüğü destekler. Ayrıca 4:3 en boy oranına sahiptir. Zamanında bu, devrim niteliğindeydi. Örneğin, 256 rengi aynı anda gösterebiliyordu. Bu geniş bir paletten seçilebilirdi. Sonuçta, grafik kalitesi için yeni bir ölçüt oluşturdu.

VGA, yıllar içinde temel bir teknoloji haline geldi. Ayrıca, sonraki ekran arayüzlerini de etkiledi. Özellikle, 15 pimli konektörü ikonik bir statü kazandı. Bu nedenle, bilgisayar grafiklerinde bir standart oldu.

Dijital video standartları yaygınlaşmış olsa da, VGA hala bir temel taştır. Bu nedenle, bugün bile çeşitli uygulamalarda kullanılmaya devam eder.

VGA (Video Graphics Array – Video Grafik Dizisi) Nedir?

PC’de VGA portu, IBM’in sunduğu son grafik standardıydı ve çoğu PC üreticisi bu standardı izledi. Böylece VGA, tüm grafik donanımlarının desteklediği minimum düzey haline geldi.

Örneğin, sistem VGA modunda çalışırken Microsoft Windows ekranı görünür. Bu nedenle ekran düşük çözünürlük ve sınırlı renk derinliğiyle açılır.

Resmi olarak IBM’in XGA standardı VGA’nın yerini aldı. Ancak farklı üreticiler tarafından geliştirilen uzantılar Süper VGA adıyla bilindi.

Tarihi

1987’de IBM, VGA olarak bilinen ekran donanımını tanıttı. IBM PS/2 bilgisayar serisine bu sistem kuruldu.

PC serisi sınırlı başarı elde etse de, VGA hızla yayıldı. Sonuç olarak, birçok üretici için evrensel bir standart haline geldi.

VGA, Video Grafik Dizisi’nin kısaltmasıdır. Ancak çoğu adaptör uyumlu olduğundan Video Grafik Adaptörü olarak bilindi.

Halen birçok bilgisayarda kullanılmasına rağmen, yeni türler ortaya çıktı. Bu yüzden VGA giderek daha eski bir teknoloji haline geldi.

Resmi olarak IBM’in XGA standardı ile değiştirildi. Fakat diğer şirketler kendi türlerini üretmeye başladı. Bu nedenle IBM sürümünü yayınlamadan önce standart değişti.

VGA Konnektörü

Bilindiği gibi VGA konektörü üç sıralı 15 pinli DE-15’tir. Ayrıca dört farklı sürümü vardır.

Orijinal, DDC2, en eski ve Mini-VGA sürümleri bulunur. Çoğu video kartı ve monitörde 15 pinli konektör bulunur. Bu yaygın bağlantı neredeyse her zaman HD-15 olarak bilinir.

HD, onu iki sıralı benzer konektörlerden ayırır. Ancak, genellikle yanlış DB-15 ya da HDB-15 denir. VGA konektörleri DDC2 saat ve veri sinyallerini taşır.

Ayrıca, analog RGBHV bileşenlerini iletmek için de kullanılır. Boyut sınırlaması olduğunda Mini-VGA bağlantı noktası tercih edilebilir.

VGA Portu Özellikleri Nedir?

Başından beri tek çip olarak uygulandığından EGA tercih edildi. Ayrıca, EGA, Motorola 6845, MDA, CGA ve ISA kartlarının yerini aldı.

Bu nedenle, adaptör yerine “Dizi” olarak adlandırıldı. Bununla birlikte, EGA doğrudan PC anakartına kolayca yerleşir.

İlk IBM PS/2 modelleri anakarta VGA ile donatıldı. Son olarak, VGA özellikleri aşağıdaki gibidir:

• 256 KB Video RAM
• Modlar: 16 renk ve 256 renk
• 262144 renk paleti değerleri (kırmızı, yeşil ve mavi için 6 bit)
• Seçilebilir 25,2 MHz veya 28,3 ana saat
• Maksimum 720 yatay piksel
• Maksimum 480 satır
• 70 Hz’e kadar yenileme hızı
• Boş dikey kesinti (Tüm kartlar desteklemez)
• Düz mod: maksimum 16 renk
• Paketlenmiş piksel modu: 256 renk modunda (13 saat modu)
• Kaydırma standı
• Bazı bitmap işlemleri
• Namlu değiştirici
• Ekranı bölme desteği
• 0.7 V tepeden tepeye
• 75-ohm empedans (9.3mA – 6.5mW)

Tüm adreslenebilir nokta modlarını ve alfasayısal metin modlarını destekler. Standart grafik modları:

• 16 renkte 640×480
• 16 renkte 640×350
• 16 renkte 320×200
• 256 renkte 320×200

Bildiğimiz modların yanı sıra, önceki modlarından (EGA, CGA ve MDA) herhangi birini taklit edecek şekilde yapılandırılabilir.

Standart Metin Modları

VGA portunda Standart metin modlarında 80×25 veya 40×25 hücre kullanılır. Her hücre ön plan için 16 renkten birini seçebilir.

Ayrıca, arka plan için 8 renkten biri seçilebilir. 8 arka plan rengine Yüksek Yoğunluklu Bit olmadan izin verilir. Ayrıca, yanıp sönen karakterler birlikte yanıp söner.

Tüm ekran için titreşim seçeneği, arka plan rengini değiştirebilir. Bu seçenekler IBM’in CGA adaptörüyle aynıdır.

Adaptörler genellikle siyah beyaz ve renkli modları destekler. Ancak Monochrome mod nadiren kullanılır. Hemen hemen tüm modern adaptörler siyah arka plan ile gri metin sunar.

Tek renkli monitörler öncelikle metin uygulamaları için satıldı. Fakat çoğu renk modunda VGA adaptörü ile çalışır. Bazen hatalı bağlantı, kartın monitörü tek renkli algılamasına yol açar.

Bu nedenle BIOS ve önyükleme gri tonlamalı görünür. Genellikle ekran kartı sürücüleri yüklendikten sonra monitör renge döner.

Renkli metin modunda her karakter iki bayt ile temsil edilir. En küçük karakter kümesi gerçek karakteri gösterir.

En üst bayt, renk, titreme ve karakter kümesini seçmek için kullanılır. Bu eş bayt şeması VGA’nın CGA’dan miras aldığı özelliklerdendir.

Renk Paleti

VGA renk sistemi EGA ve CGA adaptörleri ile uyumludur. Ayrıca üstüne ek bir yapılandırma seviyesi ekler. CGA 16 renge kadar görüntüleyebilir. Bununla birlikte, EGA her rengin 64’lük paletten seçilmesine izin verir.

VGA, EGA paletini 64’ten 256 girişe yükseltir. Siyah renkte 8 boş giriş vardır. Ayrıca 64’ten fazla renk, aşamalı koyu tonlarla eklenmiştir. Paleti genişletmeye ek olarak, 256 girişe DAC üzerinden rastgele renk atanabilir.

EGA BIOS, kanal başına yalnızca 2 bit temsil eder. Ancak VGA, kırmızı, yeşil ve mavi yoğunluğunu 6 bit ile temsil eder. Bu toplamda 63 farklı yoğunluk seviyesi sağlar. Böylece 262144 olası renk ve 256 atanabilir renk elde edilir. Bu yöntem EGA ve CGA grafik modlarında palet sistemlerini birleştirir.

Örneğin metin modunda kırmızı metin, CGA renklerinden birine ayarlanmalıdır. Sonra bu renk tek tek EGA paletiyle eşleştirilir. CGA renk 7 EGA giriş 42 ile eşlenir. VGA DAC, 42 rengini koyu kırmızıya ayarlamalıdır. Böylece gri ışıkta görünen her şey koyu kırmızı olur. Bu genellikle 256 renkli DOS oyunlarında kullanılır.

Desteklenen CGA ve EGA modları aynı anda 16 rengi gösterir. Ayrıca 13 saat modu gibi VGA modları 256 palet girişini görüntüler. Böylece mevcut 262144 renkten 256 renk ekranda görünür.

VGA Adres Bilgileri

VGA Video belleği, gerçek mod adres alanında 0xA000 ve 0xC000 segmentleri arasındaki bir pencereden PC belleğine eşlenir. Genellikle bu segmentler:

1. EGA/VGA grafik modları için 0xA000 (64 KB)
2. Metin modunda tek renkli için 0xB000 (32 KB)
3. Metin modu renk ve grafik için 0xB800 CGA modları desteklenir (32 KB)

Farklı modlar farklı adresler kullanır. Bu nedenle aynı makineye iki adaptör takılabilir. Monokrom ekran ve VGA, EGA veya CGA uyumludur.

1980’lerin başında bu yöntem kullanıldı. Örneğin, MDA ekranda yüksek çözünürlüklü Lotus 1-2-3 tabloları görüntülendi. Aynı anda CGA düşük çözünürlüklü grafik gösterdi.

Birçok programcı bu özelliği hata ayıklama için kullanır. Örneğin diğer kartta grafik modunda çalışırken bilgi gösterilir.

Borland Turbo Debugger, D86 ve CodeView gibi araçlar çift monitörde çalışır. Ayrıca, Turbo Debugger veya CodeView Windows’ta da kullanılabilir.

DOS aygıt sürücüleri de vardır. Örneğin ox.sys, seri arabirim simülasyonu sunar. Böylece kullanıcı gerçek terminal kullanmadan hata mesajlarını alabilir.

Çıktıyı tek renkli ekrana yönlendirmek mümkündür. DOS Komut İstemi’nde “MONO MODE” komutu kullanılabilir.

Tek renkli ekran yoksa, 0xB000–0xB7FF adresi kullanılabilir. Ayrıca bu alan yüksek belleğe yüklenen programlar için de uygundur.

Programlama

Mod 13h standardında olmayan programlama tekniklerini ve grafik çözünürlüklerini mümkün kılmak için Mode X (Michael Abrash tarafından üretilmiştir) lakaplı belgelendirilmemiş ancak popüler bir teknik kullanıldı.

Bu, 256 KB VGA belleğin dört düzleme bölünmesi ile yapıldı, bu da 256 KB VGA RAM’in tümünü 256 renkli renk modlarında kullanılabilir hale getirecektir. Bazı grafik işlemlerinde karmaşıklık ve performans kaybı için ekstra tazminat vardı. Ancak bazı durumlarda diğer işlemler tarafından daha hızlı bir şekilde azaltıldı:

• Donanıma tek bir yazma ile dört Piksel ayarlama yeteneği nedeniyle çokgenleri bir renkle doldurmak hızlandırılabilir.
• Video bağdaştırıcısı, bazen yavaş CPU ile VGA arabirimine yapmaktan daha hızlı olan video RAM bölgelerini kopyalamaya yardımcı olabilir.

Birkaç yüksek çözünürlük modu mümkündür. Örneğin, 16 renkte 704×528 ve 800×600’e kadar. Ayrıca, ColoRIX gibi yazılımlar 256 renk modlarını destekler.

Bunlar 256, 320 ve 360 sütun ile 200–480 satır kombinasyonlarını içerir. Bununla birlikte, 320×240 en çok bilinen ve kullanılan moddur. Çünkü kare piksel çözünürlüğüne sahip tipik 4:3 görüntü formatıdır.

Donanımda birden fazla video sayfası kullanmak mümkündür. Böylece geliştirici tüm 16 renkli VGA modlarında çift arabelleğe alabilir. Ancak, 13 saat modunu kullanmak mümkün değildi.

Bazen monitör yenileme hızı azaltılmalıdır. Ayrıca, göz yorgunluğu artabilir ve ekran sorunları ortaya çıkabilir.

Eksik detay, titreme, kaydırma ve senkronizasyon eksikliği bazı eski monitörlerde görülür.

Bu nedenle, ticari ürünlerde VGA ayarları sınırlıdır. Örneğin, 320×240, 320×400 ve 360×480 güvenli kombinasyonlardır.