VGA Nedir, Ne İşe Yarar?

VGA (Video Graphics Array/Video Grafik Dizisi), ilk kez 1988 yılında IBM tarafından 640×480 çözünürlükte piyasaya sürülen standart bir analog bilgisayar ekranı, minyatür D-pin 15-pin konektörüdür.

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

VGA, çoğu PC klon üreticisinin uyduğu IBM tarafından sunulan son grafik standardıydı ve bu da onu bugün belirli bir aygıtı yüklemeden önce tüm Grafik Donanımlarının desteklediği minimum düzey haline getirdi. Örneğin, makine VGA modunda çalışmaya devam ederken Microsoft Windows ekranı görünür. Bu nedenle bu ekran her zaman düşük çözünürlük ve renk derinliğiyle görünür.

Resmi olarak IBM’in standart XGA’sının yerini aldı. Ancak toplu olarak Süper VGA olarak bilinen üreticiler tarafından yapılan çok sayıda farklı uzantının yerini aldı.

Tarihi

1987’de IBM, VGA olarak bilinen Ekran Donanımı’nı tanıttı. IBM PS/2 bilgisayar serisine kuruldu. PC sadece marjinal olarak başarılı ve yakında IBM için büyük bir pazar sağlamayacak olsa da, VGA birçok farklı PC üreticisi için evrensel hale geldi.

Gerçek anlamı Video Grafik Dizisi olmakla birlikte, farklı adaptör türlerinin çoğu uyumlu olduğu için Video Grafik Adaptörü olarak tanınmıştır.

Halen çoğu bilgisayarda kullanılmasına rağmen, giderek daha eski hale gelen yeni türler ortaya çıktı.

Resmi olarak, IBM tarafından yapılan XGA ile değiştirildi. Bununla birlikte, diğer şirketler kendi türlerini oluşturmaya başladı. Bu nedenle IBM’in güncellenmiş sürümü yayınlanmadan çok önce değiştirildi.

VGA Konnektörü

Bilindiği gibi bir VGA konektörü, üç sıralı 15 pimli DE-15. Dört sürümü vardır. Orijinal, DDC2, en eski ve en az esnek DE-9 ve dizüstü bilgisayarlar için kullanılan bir Mini-VGA.

Çoğu Video kartında, bilgisayar monitörlerinde ve diğer aygıtlarda bulunan yaygın 15 pimli konektör neredeyse evrensel olarak HD-15 olarak adlandırılır. HD, aynı yoğunluk faktörüne sahip konektörlerden ayırır, ancak sadece 2 sıralı pimlerdir. Ancak, bu bağlayıcı genellikle yanlış DB-15 veya HDB-15 olarak adlandırılır.

VGA konektörleri ve ilgili kabloları neredeyse her zaman sadece DDC2 dijital saat ve veri video sinyallerinin yanı sıra analog RGBHV bileşenlerini taşımak için kullanılır. Boyut sınırlaması olması durumunda, tam boy VGA konnektörü yerine bazen bir mini bağlantı noktası bulunabilir.

VGA Portu Özellikleri

Başından beri tek bir Çip olarak uygulandığından, Motorola 6845 ve MDA, CGA ve ISA kartının toplam uzunluğunu kapsayan düzinelerce ayrık mantık yongalarının yerini aldığı için “adaptör” yerine “Dizi” olarak adlandırılan EGA kullanıldı.

Bu aynı zamanda doğrudan PC anakartı üzerine en az güçlükle yerleştirilebilmesini sağlar. İlk IBM PS / 2 modelleri anakart üzerinde VGA ile donatılmıştı. 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

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

Standart Metin Modları

Standart alfasayısal metin modlarında 80×25 veya 40×25 metin hücresi kullanılır. Her hücre, ön planı için mevcut 16 renkten ve arka plan için 8 renkten birini seçebilir. 8 arka plan rengine de Yüksek Yoğunluklu Bit olmadan izin verilir. Her karakter de yanıp sönebilir ve yanıp sönmeye ayarlanmış olanların tümü birlikte yanıp söner.

Tüm ekran için titreşim seçeneği, 16 rengin hepsinden hücrelerin her biri için arka plan rengini seçme yeteneği ile değiştirilebilir. Tüm bu seçenekler, IBM tarafından sunulan CGA adaptörüyle aynıdır.

Adaptörler genellikle siyah beyaz ve renkli metin modlarını destekler. Ancak Monochrome/Monokrom mod nadiren kullanılır. Hemen hemen tüm modern adaptörlerde siyah beyaz olarak, renk modunda siyah bir arka plan üzerinde gri metinle bunu yaparlar.

Tek renkli monitörler öncelikle metin uygulamaları için satıldı. Ancak çoğu renk modunda en az bir VGA adaptörü ile düzgün çalışıyor.

Bazen modern bir monitör ve bir Video Kartı arasındaki hatalı bağlantı, kartın monitörü tek renkli olarak algılamasına neden olur ve bu nedenle BIOS ve ilk önyükleme sırası Gri Tonlamalı olarak görünür.

Genellikle, ekran kartı sürücüleri yüklendikten sonra bu algılama aşırı yüklenir ve monitör renge döner. Renkli metin modunda, ekrandaki her karakter aslında iki Bayt ile temsil edilir.

En küçük, geçerli karakter kümesi için gerçek karakterdir ve en üst karakter veya bayt özniteliği, renk, titreme, karakter kümesi gibi farklı video niteliklerini seçmek için kullanılan bir bit alanıdır. Bu eş bayt şeması, VGA’nın nihayetinde CGA’dan miras aldığı özelliklerden biridir.

Renk Paleti

VGA renk sistemi EGA ve CGA adaptörleri ile uyumludur ve üstüne başka bir yapılandırma seviyesi ekler. CGA 16 renge kadar görüntüleyebildi. Ve EGA, 16 rengin her birinin 64’lük bir renk paletinden seçilmesine izin vererek bunu genişletti.

VGA, EGA paletini 64 girişten 256 girişe yükselterek bu sistemin yeteneklerini daha da genişletir. Siyah renkte ayarlanmış 8 “blank/boş” girişin yanı sıra, aşamalı olarak daha koyu tonlarla 64’ten fazla renkten iki blok eklenmiştir.

Paleti genişletmeye ek olarak, 256 girişin her birine DAC VGA üzerinden rastgele bir renk değeri atanabilir. EGA BIOS, kanal başına yalnızca 2 bitin her girişi temsil etmesine izin verirken, VGA 6 bitin üç primerden (kırmızı, mavi ve yeşil) her birinin yoğunluğunu temsil etmesine izin verdi.

Bu, toplam 63 farklı kırmızı, yeşil ve mavi yoğunluk seviyesi sağlayarak 262144 olası renk elde etti ve palete 256 atanabilir. Bu yöntem, yeni palet sistemlerinin EGA ve CGA grafik modlarında kullanılmasını sağlayarak farklı palet sistemlerinin nasıl bir araya getirildiğini hatırlatır.

Örneğin metin modunda renkli metni çok koyu kırmızıya ayarlamak için, metnin CGA renklerinden birine ayarlanması gerekir. Bu renk daha sonra tek tek EGA paleti ile eşleştirilir, CGA renk 7 durumunda EGA girişi 42 ile eşlenir.

VGA DAC, 42 rengini koyu kırmızıya değiştirecek şekilde yapılandırılmalıdır. Ve hemen ekranda gri ışıkta (CGA 7 rengi) görünen her şey koyu kırmızıya döner. Bu özellik genellikle 256 renkli DOS oyunlarında kullanılır.

Desteklenen CGA ve EGA modları aynı anda 16 rengin görüntülenmesine izin verir. Yaygın olarak kullanılan 13 saat modu gibi diğer VGA modları 256 palet girişinin hepsinin aynı anda ekranda görüntülenmesine izin verdi. Ve bu modlarda, mevcut 262144 renkten 256 renk görüntülenebilir.

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 için farklı adres atamalarının kullanılması nedeniyle, aynı makineye monokrom bir ekran adaptörü ve VGA, EGA veya CGA gibi bir renk adaptörü takılması mümkündür.

1980’lerin başında, bu, bir MDA ekranda yüksek çözünürlüklü metinde Lotus 1-2-3 e-tablolarını ve aynı anda bir ekranda düşük çözünürlüklü CGA’da ilişkili grafikleri görüntülemek için kullanıldı.

Birçok programcı bu hizmeti, diğer karttaki bir programda grafik modunda çalışırken hata ayıklama bilgilerini gösteren tek renkli kartla da kullanır. Borland Turbo Debugger, D86 (J. Alan Cox tarafından) ve Microsoft’un CodeView gibi çeşitli hata ayıklayıcıları, çift monitör kurulumunda çalışabilir.

Either Turbo Debugger (Turbo Hata Ayıklayıcı) veya CodeView, Windows’da hata ayıklamak için kullanılabilir. MDA ekranında simülasyon için seri bir arabirim uygulayan ox.sys gibi DOS aygıt sürücüleri de vardır. Örneğin, kullanıcının gerçek bir seri terminal kullanmadan Windows sürümlerinden hata ayıklama hata mesajları almasına izin verir.

Çıktıyı tek renkli ekrana yönlendirmek için DOS Komut İstemi’nde “MONO MODE” komutunu kullanmak da mümkündür. Tek Renkli Ekran Bağdaştırıcısı olmadığında, diğer programlar için ek olarak 0xB000 – 0xB7FF bellek adres alanı kullanılabilir. Bu bellek yüksek belleğe yüklenebilen programlar için kullanılabilir.

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 daha yüksek çözünürlük modu mümkündür: 16 renkte, 704×528, 736×552, 768×576 ve 800×600’e kadar mümkündür. ColoRIX gibi yazılımlar, 256, 320 ve 360 ​​piksel sütunların birçok kombinasyonunu ve 200, 240, 256, 400 ve 480 satırlık satırları kullanan 256 renkli renk modlarını da destekledi. Bununla birlikte, 320×240 en çok bilinen ve en sık kullanılanıdır. Çünkü kare piksel çözünürlüğüne sahip tipik 4: 3 görüntü formatıdır.

Donanımda birden fazla video sayfası kullanmak, geliştiricinin tüm 16 renkli VGA modlarında bulunan çift arabelleğe almasına izin verir, 13 saat modunu kullanmak mümkün değildi.

Bazen, monitörün yenileme hızının bu modlara uyması için azaltılması ve göz yorgunluğunun artması gerekiyordu. Ayrıca, eksik görüntü detayı, titreme, dikey ve yatay kaydırma ve denenen modele bağlı olarak senkronizasyon eksikliği gibi ekran sorunlarına neden olan bazı eski monitörlerle de uyumsuzdurlar.

Bu nedenle, ticari ürünlerde kullanılan çoğu VGA ayarı 320×240, 320×400 ve 360×480 gibi monitör güvenli kombinasyonlarla sınırlandırılmıştır.