Videokarty
Počítače řady PC používají podobně jako většina počítačů k zobrazení informace vakuovou obrazovku, která je součástí monitoru. Videokarty (grafické karty, grafické adaptéry) jsou zařízení, která zabezpečují výstup dat z počítače na obrazovku monitoru. Videokarta má vliv na to, jaký software může uživatel na počítači provozovat a jak rychle se data na obrazovku přenášejí. Většina videokaret dovoluje práci ve dvou základních režimech:
Textový režim:
Režim, který umožňuje zobrazovat pouze předem definované znaky, jako jsou písmena (A, a, B, b, C, c, ...), číslice (1, 2, 3, ...), speciální znaky (&,^, %, ...) a pseudografické znaky (symboly pro vykreslování tabulek). Tyto znaky jsou přesně definované pomocí matic bodů a je možné je zobrazovat pouze jako celek.
Grafický režim:
Režim, ve kterém jsou informace zobrazovány po jednotlivých obrazových, bodech tzv. pixelech (Picture Element). Tento režim již nepoužívá předem definované znaky, ale může z jednotlivých pixelů vykreslit prakticky "libovolnou" (závisí na možnostech konkrétní karty) informaci.
Základní parametry každé videokarty jsou:
Rozlišení v textovém režimu:
Počet znaků, které je možné v textovém režimu zobrazit na jednom řádku, a počet řádků, které je možné umístit na obrazovku.
Matice znaku:
Počet bodů (ve vodorovném a ve svislém směru), ze kterých se může skládat jeden znak v textovém režimu.
Rozlišení v grafickém režimu:
Počet pixelů, které je možné v horizontálním a ve vertikálním směru zobrazit.
Počet barev (barevná hloubka):
Počet barev, které je možné zároveň zobrazit. Udavá se většinou pouze pro grafický režim.
Rychlost:
Počet pixelů, které videokarta dokáže vykreslit za jednotku času. Udává se pouze v grafickém režimu.
Grafické karty, které jsou schopny zobrazit maximálně dvě barvy, jsou označovány jako monochromatické (černobílé).
Moderní videokarty se skládají z následujících částí:
procesor
paměť
DAC převodník
ROM BIOS
Schéma videokarty
Při práci zapisuje procesor počítače obrazová data do videopaměti. Takto zapsaná data jsou potom čtena procesorem videokarty, který na jejich základě vytváří digitální obraz. Digitální obraz je posílán na vstup DAC (Digital Analog Convertor) převodníku, který z něj vytváří analogový obraz nutný pro moderní monitory, řízené spojitě (analogově) měnící se hodnotou signálů tří základních barev (Red - červená, Green - zelená, Blue - modrá)
Grafická karta MDA
Videokarta MDA (Monochrome Display Adapter) byla první videokartou, která byla dodávána k počítačům řady PC. Byla vyrobena firmou IBM v roce 1981. Tato videokarta pracovala pouze v textovém režimu (mohla zobrazovat jen znaky zadané ASCII kódem).V textovém režimu mohla zobrazovat 80 znaků na řádek a 25 řádků na obrazovce. Jeden znak byl definován v matici o rozměrech 9 x 14 bodů. Tyto vlastanosti
poskytovaly velmi dobře čitelný text. Bohužel zobrazování grafiky u karty MDA nebylo možné. Druhou podstatnou nevýhodou tohoto adaptéru byla schopnost práce pouze v monochromatickém (černobílém) režimu.
Grafická karta CGA
Grafický adaptér CGA (Color Graphics Adapter) vzniká jako nástupce karty MDA opět ve firmě IBM. Karta CGA již dokáže pracovat v textovém i grafickém režimu a dovoluje práci v monochromatickém i barevném režimu. Nevýhodou této karty oproti kartě MDA jsou její parametry v textovém režimu. Je možné zobrazit 80x25 nebo 40x 25 znaků v 16 nebo 2 barvách, ale matice jednoho znaku se skládá z 8 x 8 bodů, což značí horší čitelnost znaků. V grafickém režimu dovoluje zobrazit maximálně:
640 x 200 bodů černobíle
320 x 200 bodů ve 4 barvách ze 16
Grafická karta Hercules (HGC)
Hercules (HGC - Hercules Graphics Card) vznikl z adaptéru MDA přidáním možnosti práce i v grafickém režimu. V textovém režimu má Hercules stejné parametry jako karta MDA, to znamená, že dokáže zobrazit 80 x 25 znaků a jeden znak je tvořen 9 x 14 body. V grafickém režimu je možné dosáhnout rozlišení 720 x 348 bodů ve 2 barvách. Toto rozlišení je však nevýhodné, protože jeho poměr počet bodů v horizontálním směru / počet ve vertikálním směru je přibližně 2/1, zatímco poměr rozměrů obrazovky monitoru je 4/3. Grafická karta Hercules podobně jako MDA pracuje v monochromatickém režimu.
Později vznikla i barevná verze, která ale nezaznamenala většího rozšíření. Hercules byl používán hlavně u počítačů řady PC / XT.
Grafická karta EGA
Videokarta EGA (Enhanced Graphics Adapter) byla vyrobena v roce 1984 a jednalo se o první všestranně využitelnou kartou firmy IBM. V textovém režimu zobrazovala podobně jako předešlé karty 80 x 25 znaků a jeden znak byl vytvořen v matici 8 x 14 bodů. Tyto parametry zaručovaly poměrně dobrou čitelnost textu. Kromě toho karta EGA pracovala i v grafickém režimu, kde umožňovala maximální
rozlišení 640 x 350 bodů v 16 barvách z 64 možných. Tato karta umožňovala ve své době poměrně solidní využití jak při práci s
textem, tak i v grafických aplikacích. Pro profesionální práci s grafikou však nedostačovala. Jako výkonnější alternativa ke kartě EGA vznikl později grafický adaptér označovaný jako PGA (Professional Graphics Adapter). Tento adaptér se však nikdy ve větší míře neujal.
Grafická karta VGA
Grafický adaptér VGA (Video Graphics Array) firmy IBM byl vyroben v roce 1987 původně pro řadu počítačů IBM PS/2. Jedná se o kartu, která je schopna v textovém režimu zobrazovat 80 x 25 znaků a jeden znak je definován v matici 9 x 14 bodů. Znaky v textovém režimu mohou být zobrazovány v 16 barvách. V grafickém režimu dokáže tato videokarta zobrazit maximálně 640 x 480 bodů v 16 barvách. Tento typ videokarty vyžaduje oproti předchozím kartám nový typ monitoru, který není řízen digitálním sledem signálů, ale spojitě (analogově) měnící se hodnotou signálu každé ze základních barev (Red - Červená, Green - Zelená,
Blue - Modrá).
Grafická karta MCGA
Grafická karta MCGA (Multi Color Graphics Array) je verze karty VGA pro IBM PS/2 model 25 a 30, má stejné možnosti v textovém režimu jako VGA a dovoluje v grafickém režimu zobrazit:
640 x 480 bodů ve 2 barvách
320 x 200 bodů v 256 barvách
Grafická karta 8514/A
Grafická karta 8514/A označovaná také jako Very High Resulution Graphics Adapter (grafický adaptér s velmi vysokou rozlišovací schopností) byla vyrobena opět firmou IBM a dovolovala rozlišení až 1024 x 768 bodů v 256 barvách. K této kartě vznikla později jako její nástupce videokarta s označením XGA (Extended Graphics Adapter), která byla rychlejší a kompatibilnější s předchozími počítači, ale nezaznamenala většího rozšíření.
Grafická karta SVGA
Videokarta SVGA (Super Video Graphics Array) je dnes nejpoužívanější typ grafické karty. Jejím nejdůležitějším prvkem je procesor, který do značné míry ovlivňuje její výkon. U modernějších typů videokaret je tento procesor schopen realizovat (buď sám nebo za pomocí nějakého dalšího obvodu) některé často používané grafické operace. Takováto videokarta bývá nazývána také jako akcelerátor a umožňuje podstatně vyšší výkon, protože není nutné, aby každý pixel, který se má zobrazit na obrazovce, byl vypočítán procesorem počítače. Procesor počítače tak pouze vydá příkaz kartě, co má vykreslit (linku, kružnici, obdélník), a vlastní výpočet jednotlivých zobrazovaných pixelů provede k tomuto
účelu specializovaný procesor videokarty. Kromě těchto jednoduchých operací je možné, aby procesor videokarty prováděl i složitější operace používané při práci s 3D grafikou (např. zakrývání neviditelných hran, stínování apod.) nebo operace spojené s přehráváním videosekvencí. Videokarty tohoto typu se pak nazývají 3D akcelerátory a multimediální akcelerátory. Procesor videokarty je propojen pomocí sběrnice s videopamětí. Šířka této sběrnice bývá (32b, 64b, 128b). Paměť
na videokartě může být následujících druhů:
DRAM (Dynamic RAM) popř. EDO DRAM nebo SDRAM:
paměť, do které může v daném okamžiku buď procesor počítače zapisovat, nebo z ní může procesor karty číst. Tato paměť je levnější, ale poskytuje nižší výkon.
VRAM (Video RAM): paměť mající možnost dvou vstupů a výstupů. Tato paměť, která bývá také označována jako dvoubranová (dvouportová), dovoluje, aby v jednom okamžiku do ní procesor počítače zapisoval a zároveň procesor videokarty z ní četl. Tento druh pamětí je dražší, ale poskytuje vyšší výkon.
SGRAM (Synchronous Graphic RAM): podobně jako paměť DRAM, ale navíc má podporu blokových operací, tj. má rychlejší operace, jako jsou například přesun bloku dat z jedné části paměti do druhé, naplnění části paměti stejnou hodnotou apod.
WRAM (WWindowRAM): dvoubranová paměť podobně jako VRAM s podporou blokových operací. V závislosti na kapacitě této paměti, tzv. video paměti, a procesoru, který tato karta používá, je možné zobrazovat následující režimy:
Kapacita video paměti Maximální rozlišení Počet barev
256 kB 640 x 480 16
800 x 600 16
512 kB 1024 x 768 16
800 x 600 256
1 MB 1600 x 1200 16
1280 x 1024 16
1024 x 768 256
800 x 600 65536
640 x 480 16,7 mil.
2 MB 1600 x 1200 256
1280 x 1024 256
1024 x 768 65536
800 x 600 16,7 mil.
3 MB 1600 x 1200 256
1280 x 1024 65536
1024 x 768 16,7 mil.
4 MB 1600 x 1200 65536
1280 x 1024 16,7 mil.
6 MB 1600 x 1200 16,7 mil
Super VGA vyrábí v dnešní době mnoho výrobců (Diamond, Matrox, ATI a další). Při této výrobě však došlo ke ztrátě vzájemné kompatibility v režimech s vyšším rozlišením. Posledním naprosto standardním režimem, který je na všech SVGA kartách kompatibilní, je režim VGA 640 x 480 v 16 barvách. Režimy s vyšším rozlišením již bývají nekompatibilní a vyžadují speciální programové ovladače určené pro práci s tímto typem videokarty. Z důvodu této nekompatibility byl později zaveden standard, který byl nazván VESA (Video Electronics Standard Association). Tento standard dnes většina videokaret podporuje přímo svým hardwarem, jiné karty jej podporují pouze softwarově pomocí programů dodaných výrobcem videokarty a některé starší karty jej nepodporují vůbec.
SVGA karta firmy Matrox
Vzhledem k tomu, že dnes většina počítačů pracuje pod operačním systémem provozovaným v grafickém režimu (Windows, OS/2, X Window System), jsou na výkon videokarty kladeny vysoké nároky. Proto je více než vhodné, aby do počítačů s výkonnými procesory byly osazovány výkonné akcelerátory určené pro sběrnici PCI popř. AGP (Accelerated Graphic Port - speciální typ sběrnice vyvinutý firmou Intel určený pouze pro videokarty). V opačném případě je totiž možné, že by videokarta značně degradovala výkon celého počítače.
PŘIDEJTE SVŮJ REFERÁT
Tisknout -
Poslat(@) -
Stáhnout -
Uložit->Moje referáty -
Přidat referát