CGA

CGA
Дата выпуска 1981
Логотип Викисклада Медиафайлы на Викискладе
Браузер Arachne, режим 640×200

CGA (англ. Color graphics adapter) — видеокарта, выпущенная IBM в 1981 году, и первый стандарт цветных мониторов для IBM PC.

Является первой видеокартой IBM, поддерживающей цветное изображение.[1]

Стандартная видеокарта CGA имеет 16 килобайт видеопамяти и может подключаться либо к NTSC-совместимому монитору или телевизору, либо к RGBI монитору. Основанная на видеоконтроллере Motorola MC6845, видеокарта CGA поддерживает несколько графических и текстовых видеорежимов. Максимальное поддерживаемое разрешение — 640×200, наибольшая цветовая глубина — 4 бита (16 цветов).

Палитра CGA

16-цветная палитра CGA
0 (0000) — чёрный
#000000 		8 (1000) — (тёмно-) серый
#555555
1 (0001) — синий
#0000AA 		9 (1001) — голубой
#5555FF
2 (0010) — зелёный
#00AA00 		10 (1010) — бледно-зелёный
#55FF55
3 (0011) — сине-зелёный
#00AAAA 		11 (1011) — светло-голубой
#55FFFF
4 (0100) — красный
#AA0000 		12 (1100) — розовый
#FF5555
5 (0101) — пурпурный
#AA00AA 		13 (1101) — сиреневый
#FF55FF
6 (0110) — коричневый
#AA5500 		14 (1110) — жёлтый
#FFFF55
7 (0111) — светло-серый
#AAAAAA 		15 (1111) — белый
#FFFFFF

Максимальная цветовая глубина CGA — четыре бита, что позволяет использовать палитру из 16 цветов.

Младшие три бита соответствуют красному, зелёному и синему цветам и электронным лучам монитора.

Чёрный цвет означает, что все лучи практически выключены.

Сине-зелёный цвет достигается смешением синего и зелёного лучей, пурпурный — синего и красного и оранжево-коричневый — зелёного и красного. Белый (светло-серый) достигается смешением всех трёх лучей.

Оставшиеся восемь цветов достигаются установкой четвёртого бита — бита интенсивности — что даёт более яркую версию каждого из цветов, хотя на многих мониторах тёмно-серый нельзя было отличить от чёрного. Цветовая модель CGA «RGB плюс бит интенсивности» также называется RGBI.

Исключением является цвет № 6: если строго следовать модели RGBI, цвет № 6 будет отображаться как оливковый (#AAAA00). Однако IBM решила включить дополнительную схему в цветной монитор, ослабляющую зелёный компонент цвета № 6. В результате получается коричневый цвет (#AA5500). [2]

Фиксированная четырёхцветная палитра № 1
цвет фона 5 — пурпурный
3 — сине-зелёный 7 — белый (светло-серый)
Фиксированная четырёхцветная палитра № 2
цвет фона 4 — красный
2 — зелёный 6 — коричневый (оранжевый)
Фиксированная четырёхцветная палитра № 3
цвет фона 4 — красный
3 — сине-зелёный 7 — белый (светло-серый)

Стандартные текстовые режимы

Основная статья: Текстовый видеорежим PC-совместимых компьютеров
  • 40×25 символов, 16 цветов. Каждый символ имеет размер 8×8 точек. Эффективное разрешение экрана — 320×200 пикселей (пропорции пикселя — 1:1,2), при этом невозможно обращение к каждому пикселю отдельно. Всего доступно 256 различных символов, начертания которых хранятся в ПЗУ видеокарты (русификация возможна только прошивкой ПЗУ). Для каждого выводимого символа возможно задать цвет самого символа и цвет фона, оба цвета выбираются из палитры (см. таблицу). Видеокарта обладает достаточным объёмом ОЗУ для хранения восьми видеостраниц.
  • 80×25 символов, 16 цветов. Используется тот же набор символов, что и для режима 40×25. Эффективное разрешение экрана — 640×200 пикселей (пропорции пикселя — 1:2,4), также невозможно обращение к отдельным пикселям. Так как на экран возможно вывести вдвое больше символов, ОЗУ видеокарты достаточно для хранения четырёх видеостраниц.

Стандартные графические режимы

Режимы низкого разрешения

160×100 пикселей с 16 цветами (включая чёрный и белый). Поддерживается домашними телевизорами и цветными мониторами. Обладает следующими характеристиками:

  • Каждый пиксель образован из 2*2 точек разрешения 320*200.[3]
  • Каждый цвет из 16 образован битами I,R,G,B.
  • Требует 8 000 байт видеопамяти адаптера.

160×200 пикселей с 16 цветами. Поддерживается домашними телевизорами и цветными мониторами при наличии композитного входа. Обладает следующими характеристиками:

  • Каждый пиксель образован из 2*1 точек разрешения 320*200.
  • Требует 16 000 байт видеопамяти адаптера.

Режим среднего разрешения

320×200 пикселей, так же, как и у текстового режима 40×25. Несмотря на узкую палитру, CGA отличался от других видеосистем того времени тем, что возможно обращение к любому отдельно взятому пикселю, без каких-либо конфликтных зон. Одновременно можно использовать только четыре цвета, которые нельзя выбрать самостоятельно — для данного режима определены две палитры:

  • Палитра № 1: пурпурный, сине-зелёный, белый и цвет фона (по умолчанию — чёрный).
  • Палитра № 2: красный, зелёный, коричневый/жёлтый и цвет фона (по умолчанию — чёрный).

При установке бита интенсивности доступны яркие варианты палитр.

При этом при подключении CGA к NTSC-телевизору можно располагать рядом пиксели разных цветов и получать производные цвета. В первые годы игры для CGA рассчитывали именно на такое использование[4]; в последние — в основном на RGBI-монитор, ведь тогда у разработчиков были уже EGA и VGA, выхода на телевизор не имевшие.

Режим высокого разрешения

640×200 пикселей, как и у текстового режима 80×25. Этот режим монохромный, доступны только белый и чёрный цвет (цвета можно изменить).

Дополнительные настройки и видеорежимы

  • В графическом режиме 320×200 возможно использовать фиксированную четырёхцветную палитру № 3 (см. рисунок).
  • В графическом режиме 320×200 цвет фона можно изменить с чёрного на любой из 16-цветной палитры.
  • В графическом режиме 640×200 основной цвет можно изменить с белого на любой из 16-цветной палитры.
  • В текстовом режиме можно изменить цвет бордюра (пространства вокруг основной области).
  • Текстовый режим 80×25 с помощью настройки видеоконтроллера можно заставить работать как 16-цветный графический режим 160×100.[5]

Некоторые из этих приёмов можно комбинировать. В большинстве программ эти возможности не применялись, однако есть примеры их использования среди компьютерных игр. [6]

Также, на компьютерах Поиск-2, Olivetti M24, IBM PCjr, Amstrad PC1512 и графических адаптерах Plantronics Colorplus, Quadram Quadcolor был реализован Extended CGA (CGA Plus) с удвоенным (32 килобайта) объёмом памяти видеоадаптера, позволяющего отображать нестандартные видеорежимы.

Дефекты

Самый заметный аппаратный дефект CGA — «снег» в текстовом режиме 80×25. Видеопамять CGA не поддерживает одновременную запись и чтение. В результате если микропроцессор производит запись в видеопамять в тот момент, когда она читается видеоадаптером, то на экран выводятся случайные пиксели. Этот дефект был исправлен во многих клонах CGA[7].

Для программистов ещё одной помехой являлся чересстрочный формат видеопамяти в графических режимах[8].

Стандартные видеорежимы не полностью используют видеопамять.

Технические характеристики

Разъём

Вид разъёма на видеокарте - D-sub 9-pin (DE-9). [9]

5 1
9 6
Вывод Описание
1 земля
2 земля
3 красный
4 зелёный
5 синий
6 интенсивность
7 резерв
8 строчная синхронизация
9 кадровая синхронизация

Сигнал

Тип Цифровой, ТТЛ[10]
Разрешение 640×200, 320×200
Горизонтальная частота 15,70 кГц[11]
Вертикальная частота 60 Гц[12]
Количество цветов 16

Конкурирующие видеоадаптеры

  • Для бизнес-задач и работы с текстами IBM одновременно с CGA выпустила видеоадаптер MDA, который выводил текст в режиме 80×25 с более высоким разрешением — 9×14 пикселей на символ, что давало более чёткое изображение в текстовом режиме. По этой причине, а также из-за более высокой стоимости CGA, MDA был предпочтительнее для бизнес-пользователей.
  • В 1982 году фирмой Hercules Computer Technology[англ.] был выпущен видеоадаптер Hercules Graphics Card. Адаптер поддерживал текстовый режим, совместимый с MDA, и монохромный графический режим. Разрешение графического режима составляло 720×348 пикселей — выше, чем у CGA. Благодаря монохромной графике более высокого разрешения и возможности работы с более дешёвым монохромным монитором, Hercules Graphics Card для многих являлся привлекательным выбором[13].
  • Последователем CGA стал видеоадаптер EGA, выпущенный в 1984 году, который поддерживал бо́льшую часть видеорежимов CGA и дополнительное разрешение 640×350 пикселей, а также программно-настраиваемую палитру (16 цветов из 64 возможных) в текстовых и графических режимах. После выпуска EGA цена на CGA была снижена, и CGA позиционировался как видеоадаптер начального уровня. Это позволило CGA оставаться популярным ещё несколько лет.
  • Популярность CGA стала убывать с выпуском VGA в 1987 году.

Примечания

  1. ↑ Юрий Валерианов. Графическая эволюция // Computer Bild : журнал. — 2011. — 23 мая (№ 11). — С. 38. — ISSN 2308-815X.
  2. ↑ Leonard, Jim. CGA monitor calibration (англ.) (18 января 2006). Дата обращения: 8 октября 2006. Архивировано из оригинала 8 февраля 2012 года.
  3. ↑ T. Harris, J. W. Rothwell, P. T. L. Lloyd. Experiences in reusing technical reference architectures // IBM Systems Journal. — 1999. — Т. 38, вып. 1. — С. 98–117. — ISSN 0018-8670. — doi:10.1147/sj.381.0098.
  4. ↑ CGA Graphics - Not as bad as you thought! - YouTube. Дата обращения: 25 октября 2016. Архивировано 12 ноября 2016 года.
  5. ↑ Elliott, John. Colour Graphics Adapter Notes (англ.) (13 ноября 2004). Дата обращения: 10 октября 2006. Архивировано из оригинала 8 февраля 2012 года.
  6. ↑ MobyGames (англ.). — список игр в категории Video Modes Supported : CGA (Tweaked). Дата обращения: 10 октября 2006. Архивировано из оригинала 8 февраля 2012 года.
  7. ↑ IBM Color Graphics Adapter (CGA) (англ.). Faqsys. Дата обращения: 8 октября 2006. Архивировано из оригинала 17 мая 2002 года.
  8. ↑ Нортон П. Основы вывода изображения // Персональный компьютер фирмы IBM и операционная система MS-DOS = The Peter Norton Programmer's Guide to the IBM PC. — М.: Радио и связь, 1992. — С. 89. — ISBN 5-256-00381-X.
  9. ↑ Справочник www.5v.ru. Дата обращения: 8 октября 2006. Архивировано из оригинала 28 октября 2011 года.
  10. ↑ Kuphaldt, Tony R. Logic signal voltage levels (англ.). All About Circuits. Дата обращения: 14 октября 2006. Архивировано из оригинала 8 февраля 2012 года.
  11. ↑ Таблица программирования регистров 6845. Дата обращения: 10 сентября 2021. Архивировано 10 сентября 2021 года.
  12. ↑ Wilton, Richard. Programming the Hardware // Programmer's Guide to PC and PS/2 Video Systems. — Microsoft Press, 1987. — С. 544. — ISBN 1-55615-103-9.
  13. ↑ Wilton, Richard. IBM Video Hardware and Firmware // Programmer's Guide to PC and PS/2 Video Systems. — Microsoft Press, 1987. — С. 544. — ISBN 1-55615-103-9.

Ссылки

Content Disclaimer

Informasi ini disarikan dari Wikipedia dan disajikan kembali untuk tujuan edukasi. Konten tersedia di bawah lisensi CC BY-SA 3.0. Kami tidak bertanggung jawab atas ketidakakuratan data yang bersumber dari kontribusi publik tersebut.

  1. The information displayed on this website is sourced in part or in whole from Wikipedia and has been adapted for the purpose of restating it. We strive to provide accurate and relevant information, however:
  2. There is no guarantee of absolute accuracy. Wikipedia is an open, collaborative project that can be edited by anyone, so information is subject to change.
  3. It is not intended to constitute professional advice. The content displayed is for informational and educational purposes only. For important decisions (e.g., medical, legal, or financial), please consult a professional.
  4. Content copyright. Wikipedia is licensed under the Creative Commons Attribution-ShareAlike License (CC BY-SA). This means that content may be reused with appropriate attribution and shared under a similar license.
  5. Responsible use. Any risk arising from the use of information from this website is entirely the responsibility of the user.