مصفوفة رسومات الفيديو

الموسوعة الحرة

مصفوفة الرسومات المرئية ( VGA ) هي وحدة تحكم لعرض الفيديو ومعيار رسومات فعلي مصاحب لها، طُرحت لأول مرة مع سلسلة حواسيب IBM PS/2 في عام 1987، [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] وأصبحت شائعة الاستخدام في صناعة الحواسيب الشخصية المتوافقة مع IBM PC في غضون ثلاث سنوات. [ 4 ] يمكن أن يشير المصطلح الآن إلى معيار عرض الكمبيوتر ، أو موصل VGA ذي 15 سنًا من النوع D-subminiature ، أو دقة 640 × 480 التي تتميز بها أجهزة VGA. [ 5 ]

كان معيار VGA آخر معيار رسومات من شركة IBM التزمت به غالبية مصنعي أجهزة الكمبيوتر المتوافقة مع IBM PC، مما يجعله الحد الأدنى المشترك الذي يُتوقع أن تقوم جميع أجهزة الرسومات الخاصة بأجهزة الكمبيوتر الشخصية التي تم إنتاجها بعد عام 1990 بتطبيقه. [ 6 ]

تم تكييف VGA إلى العديد من الأشكال الموسعة من قبل جهات خارجية، والمعروفة مجتمعة باسم Super VGA ، [ 7 ] ثم أفسح المجال لوحدات معالجة الرسومات المخصصة التي، بالإضافة إلى واجهاتها وقدراتها الخاصة، لا تزال تنفذ أوضاع وواجهات رسومات VGA الشائعة حتى يومنا هذا.

تم توسيع معيار واجهة VGA التناظرية لدعم دقة تصل إلى 2048 × 1536 للاستخدام العام، مع تحسينات إضافية من خلال التطبيقات المتخصصة. [ 8 ]

تصميم الأجهزة

قسم VGA على اللوحة الأم في IBM PS/55

تم دمج ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) الخاصة بلوحة الألوان ومحولها الرقمي إلى التناظري (DAC) في شريحة واحدة ( RAMDAC ) ، كما تم دمج وحدة التحكم في أنبوب أشعة الكاثود ( CRTC ) في شريحة VGA الرئيسية، مما أدى إلى الاستغناء عن عدة شرائح أخرى في محولات الرسومات السابقة، وبالتالي لم يتطلب VGA سوى ذاكرة فيديو خارجية وبلورات توقيت إضافية . [ 9 ] [ 10 ]

سمح هذا العدد القليل من المكونات لشركة IBM بتضمين منفذ VGA مباشرةً على اللوحة الأم PS/2، على عكس طرازات IBM PC السابقة - PC و PC/XT و PC AT - التي كانت تتطلب محول عرض منفصلًا يُركّب في فتحة لتوصيل شاشة. يشير مصطلح "مصفوفة " بدلًا من "محول" في الاسم إلى أنه لم يكن جهاز توسعة مستقلًا تمامًا، بل مكونًا واحدًا يمكن دمجه في النظام. [ 11 ]  

على عكس محولات الرسومات السابقة ( MDA و CGA و EGA والعديد من الخيارات الأخرى)، لم تُصدر IBM في البداية بطاقة VGA منفصلة. كان أول تطبيق تجاري لتقنية VGA عبارة عن مكون مدمج في جهاز IBM PS/2، حيث كان مصحوبًا  بذاكرة فيديو بسعة 256 كيلوبايت، وموصل DE-15 جديد يحل محل موصل DE-9 المستخدم في محولات الرسومات السابقة. أصدرت IBM لاحقًا محول عرض IBM PS/2 المستقل ، الذي استخدم تقنية VGA ولكن يمكن إضافته إلى الأجهزة التي لم تكن مزودة بها. [ 12 ] [ 11 ]

في بعض الأجهزة والكابلات، كان المنفذ رقم 9 مفقودًا. وظيفته تزويد شريحة EEPROM في الشاشة بالطاقة، والتي بدورها تُخبر بطاقة الرسومات بإمكانيات الشاشة. من المرجح أن الأنظمة أو الكابلات التي تفتقر إلى هذا المنفذ تستخدم إصدارًا قديمًا من VGA.

القدرات

صورة VGA محاكاة بدقة 640 × 480 و16 لونًا
صورة VGA محاكاة بدقة 320 × 200 بكسل و256 لونًا (تم تصحيح نسبة العرض إلى الارتفاع)
مقارنة بين الدقة القياسية، بما في ذلك دقة VGA 640  ×  480

تدعم بطاقة VGA جميع أوضاع الرسومات التي تدعمها بطاقات MDA و CGA و EGA، بالإضافة إلى أوضاع جديدة متعددة.

أوضاع الرسومات القياسية

كانت أنماط العرض 640 × 480 ذات 16 لونًا و 320 × 200 ذات 256 لونًا تحتوي على لوحات ألوان قابلة لإعادة التعريف بالكامل، حيث يتم اختيار كل إدخال من نطاق ألوان 18 بت (262144 لونًا) . [ 15 ] [ 16 ] [ 17 ] [ 18 ]

أما الأوضاع الأخرى فكانت تستخدم لوحات الألوان والتعليمات القياسية المتوافقة مع EGA أو CGA، ولكنها لا تزال تسمح بإعادة تعيين لوحة الألوان باستخدام أوامر خاصة بـ VGA.

وضع الرسومات 640 × 480

استُخدمت دقة 640 × 480 (بـ 256 لونًا بدلًا من 16) في الأصل من قِبل شركة IBM في رسومات PGC ( التي لا تدعمها VGA)، لكنها لم تنتشر على نطاق واسع إلا بعد ظهور VGA. ومع بدء الشركات المصنعة باستنساخ VGA بكميات كبيرة وإضافة إمكانيات متزايدة باستمرار، أصبح وضع 640 × 480 ذو 16 لونًا هو المعيار الأدنى الفعلي لبطاقات الرسومات. وبحلول منتصف التسعينيات، كان من المتوقع أن تدعم أنظمة التشغيل مثل Windows 95 و OS/2 Warp 3.0 وضع رسومات 640 × 480 × 16 باستخدام مواصفات ذاكرة VGA وسجلاتها ، حيث لم تكن هذه الأنظمة تدعم دقة أقل أو عمق بت أقل، أو تخطيطات ذاكرة أو سجلات أخرى دون برامج تشغيل إضافية. وحتى في العقد الأول من الألفية الثانية، وبعد أن أصبح معيار VESA لبطاقات الرسومات شائعًا، ظل وضع رسومات "VGA" خيارًا للتوافق مع أنظمة تشغيل أجهزة الكمبيوتر الشخصية.

أوضاع الرسومات الأخرى

يمكن تطبيق أوضاع عرض غير قياسية، بدقة أفقية تبلغ:

  • يتراوح عرضها من 512 إلى 800 بكسل، وبـ 16 لونًا
  • عرضها من 256 إلى 400 بكسل، وبـ 256 لونًا

وأطوال:

  • 200 خط، أو من 350 إلى 410 خط (بما في ذلك 400 خط) بمعدل  تحديث 70 هرتز، أو
  • من 224 إلى 256، أو من 448 إلى 512 خطًا (بما في ذلك 240 أو 480 خطًا) بمعدل  تحديث 60 هرتز
  • من 512 إلى 600 خط بمعدلات تحديث رأسية منخفضة (تصل إلى 50  هرتز، وتشمل على سبيل المثال 528 و544 و552 و560 و576 خطًا)، وذلك حسب توافق الشاشة الفردية.

على سبيل المثال، تتوفر أوضاع الدقة العالية مع وحدات البكسل المربعة بدقة 768 × 576 أو 704 × 528 بـ 16 لونًا، أو دقة متوسطة منخفضة بدقة 320 × 240 بـ 256 لونًا. كما تتوفر دقة موسعة مع وحدات بكسل "سميكة" و256 لونًا، على سبيل المثال، بدقة 400 × 600 (50  هرتز) أو 360 × 480 (60  هرتز)، ووحدات بكسل "رفيعة" و16 لونًا ومعدل  تحديث 70 هرتز، على سبيل المثال، بدقة 736 × 410 .

تميل الأوضاع "الضيقة" مثل 256 × 224 إلى الحفاظ على نفس نسبة البكسل كما في وضع 320 × 240 على سبيل المثال ما لم يتم ضبط الشاشة لتمديد الصورة لملء الشاشة، حيث يتم اشتقاقها ببساطة عن طريق تقليص الوضع الأوسع بدلاً من تغيير توقيتات البكسل أو السطر، ولكن يمكن أن تكون مفيدة لتقليل متطلبات الذاكرة وحسابات عنونة البكسل لتحويلات ألعاب الأركيد أو محاكيات وحدة التحكم.

تتيح نسخة الحاسوب الشخصي من لعبة Pinball Fantasies خيار استخدام أوضاع عرض غير قياسية وعالية الدقة، مثل 640 × 350 ، مما يسمح بعرض جزء أكبر من طاولة البينبول على الشاشة. [ 19 ] أما لعبة Scorched Earth فتستخدم دقة عرض افتراضية تبلغ 360 × 480 ، مع توفر العديد من الدقات غير القياسية الأخرى. [ 20 ]

أوضاع النص القياسية

يدعم VGA أيضًا العديد من أوضاع النصوص:

  • 80 × 25 ، تم عرضها بخط 9 × 16 بكسل، بدقة فعالة تبلغ 720 × 400 [ 21 ]
  • 40 × 25 ، بخط 9 × 16 ، وبدقة فعالة تبلغ 360 × 400
  • 80 × 43 أو 80 × 50 ، مع شبكة خط 8 × 8 ، وبدقة فعالة تبلغ 640 × 344 أو 640 × 400 بكسل.

كما هو الحال مع أوضاع الرسومات القائمة على البكسل، فإن أوضاع النصوص الإضافية ممكنة عن طريق برمجة VGA بشكل صحيح، بحد أقصى إجمالي يبلغ حوالي 100 × 80 خلية ومنطقة نشطة تمتد على حوالي 88 × 64 خلية.

أحد المتغيرات التي تُرى أحيانًا هو 80 × 30 أو 80 × 60 ، باستخدام خط 8 × 16 أو 8 × 8 وشاشة عرض فعالة بدقة 640 × 480 بكسل، والتي تستبدل استخدام وضع 60 هرتز الأكثر وميضًا  بـ 5 أو 10 أسطر إضافية من النص وكتل الأحرف المربعة (أو، في 80 × 30 ، أنصاف الكتل المربعة).

التفاصيل الفنية

على عكس البطاقات السابقة التي استخدمت إشارات TTL الثنائية للتفاعل مع الشاشة (وأيضًا إشارات مركبة ، كما في حالة CGA)، قدمت VGA واجهة فيديو تستخدم إشارات RGB تناظرية خالصة ، بنطاق أقصى يبلغ 0.7 فولت من الذروة إلى الذروة. وبالاقتران مع وحدة RAMDAC ذات 18 بت (6 بت لكل قناة RGB)، أنتجت هذه التقنية نطاقًا لونيًا من 262,144 لونًا. [ 15 ] [ 16 ] [ 17 ] [ 18 ]

فيما يلي مواصفات بطاقة الرسومات الأصلية:

توقيت الإشارات

القيمة القياسية المُستهدفة للتردد الأفقي في وضع VGA بدقة 640 × 480 هي ضعف القيمة المُستخدمة في نظام الفيديو NTSC-M ، مما سهّل توفير حلول إخراج تلفزيوني اختيارية أو أجهزة تحويل VGA إلى تلفزيون خارجية عند تطوير VGA. كما أنها تُعادل ضعف قيمة CGA على الأقل، والتي كانت تدعم أيضًا شاشات العرض المركبة .

يمكن تغيير جميع توقيتات VGA "المشتقة" (أي تلك التي تستخدم بلورات 25.175 و28.322 ميجاهرتز الرئيسية  ، وبدرجة أقل،  معدل الخط الاسمي 31.469 كيلوهرتز) بواسطة برامج تتجاوز واجهة البرامج الثابتة لـ VGA وتتصل مباشرةً بمكونات VGA، كما هو الحال في العديد من ألعاب MS-DOS. مع ذلك، لا يُتوقع أن تعمل مع شاشات VGA الأصلية من أواخر الثمانينيات وأوائل التسعينيات إلا الأوضاع القياسية، أو الأوضاع التي تستخدم على الأقل توقيتات مزامنة أفقية ورأسية متطابقة تقريبًا مع أحد الأوضاع القياسية. قد يؤدي استخدام توقيتات أخرى إلى تلف هذه الشاشات، ولذلك كان ناشرو البرامج يتجنبون ذلك عادةً.

كانت شاشات CRT "متعددة التزامن" التابعة لجهات خارجية أكثر مرونة، وبالاقتران مع بطاقات الرسومات "super EGA" وVGA، وبطاقات SVGA اللاحقة التي تستخدم أوضاعًا موسعة، يمكنها عرض نطاق أوسع بكثير من الدقة ومعدلات التحديث بترددات تزامن ومعدلات ساعة بكسل عشوائية.

بالنسبة لوضع VGA الأكثر شيوعًا ( 640 × 480 ، 60  هرتز، غير متداخل )، يمكن العثور على التوقيتات الأفقية في دليل تثبيت شاشة HP Super VGA وفي أماكن أخرى. [ 25 ] [ 26 ]

الاستخدامات النموذجية للأوضاع المختارة

640 × 400 @ 70  هرتز هو وضع الفيديو المستخدم تقليديًا لتشغيل أجهزة الكمبيوتر الشخصية x86 المتوافقة مع VGA [ 27 ] والتي تعرض شاشة تمهيد رسومية، بينما يستخدم وضع التمهيد النصي 720 × 400 @ 70 هرتز. 

ومع ذلك، فقد تآكل هذا التقليد في السنوات الأخيرة، حيث انتقلت شاشات POST و BIOS إلى دقة أعلى، مستفيدة من بيانات EDID لمطابقة الدقة مع الشاشة المتصلة.

640 × 480 @ 60  هرتز هو وضع الرسومات الافتراضي لنظام التشغيل Windows (عادةً مع 16  لونًا)، [ 27 ] حتى Windows 2000. ويظل خيارًا متاحًا في XP والإصدارات اللاحقة عبر خيار "فيديو منخفض الدقة" في قائمة التمهيد وإعدادات وضع التوافق لكل تطبيق، على الرغم من أن الإصدارات الأحدث من Windows تعتمد الآن افتراضيًا على 1024 × 768 ولا تسمح عمومًا بتعيين أي دقة أقل من 800 × 600 .

لقد تضاءلت الحاجة إلى مثل هذا البديل منخفض الجودة والمتوافق عالميًا منذ مطلع الألفية، حيث أصبحت الشاشات القياسية أو المحولات التي لا تستطيع عرض أي شيء يتجاوز الدقة الأصلية نادرة بشكل متزايد .

كان وضع 320 × 200 عند 70  هرتز هو الوضع الأكثر شيوعًا لألعاب الكمبيوتر الشخصي في أوائل التسعينيات، حيث يتم مضاعفة البكسل ومضاعفة السطر في الأجهزة لتقديم إشارة 640 × 400 عند 70  هرتز إلى الشاشة.

كانت صورة بدء تشغيل نظام التشغيل Windows 95/98/Me LOGO.SYS بدقة 320 × 400 بكسل، تُعرض بتقنية مضاعفة البكسل لتقديم إشارة بدقة 640 × 400 بكسل بتردد 70  هرتز على الشاشة. كانت إشارة 400 سطر مماثلة لوضع النص القياسي 80 × 25 ، مما يعني أن الضغط Escللعودة إلى وضع النص لم يُغير تردد إشارة الفيديو، وبالتالي لم تكن الشاشة بحاجة إلى إعادة المزامنة (والتي كان من الممكن أن تستغرق عدة ثوانٍ لولا ذلك).

موصل

موصل VGA قياسي
موصلات VGA BNC

واجهة شاشة VGA القياسية هي موصل D-subminiature ذو 15 سنًا في غلاف "E"، ويشار إليها بشكل مختلف باسم "DE-15" و"HD-15" وبشكل خاطئ باسم "DB-15(HD)".

جميع موصلات VGA تحمل إشارات فيديو تناظرية RGBHV (أحمر، أخضر، أزرق، مزامنة أفقية ، مزامنة رأسية ). كما تتضمن الموصلات الحديثة دبابيس VESA DDC لتحديد أجهزة العرض المتصلة.

نظراً لأن تقنية VGA تستخدم إشارات تناظرية منخفضة الجهد، فإن تدهور الإشارة يصبح عاملاً مؤثراً مع الكابلات ذات الجودة المنخفضة أو الطويلة جداً. تشمل الحلول الكابلات المحمية، والكابلات التي تحتوي على كابل محوري داخلي منفصل لكل إشارة لونية، والكابلات "المتفرعة" التي تستخدم كابلاً محورياً منفصلاً مع موصل BNC لكل إشارة لونية.

تستخدم كابلات BNC عادةً خمسة موصلات، واحد لكل من الأحمر والأخضر والأزرق والمزامنة الأفقية والمزامنة الرأسية، ولا تشمل خطوط الإشارة الأخرى لواجهة VGA. في كابلات BNC، تكون الأسلاك المحورية محمية بالكامل من طرف إلى طرف وعبر التوصيل البيني، مما يقلل التشويش المتبادل والتداخل الخارجي إلى أدنى حد. وقد سبق استخدام كابلات فيديو RGB بتقنية BNC تقنية VGA في أسواق وصناعات أخرى.

لوحة الألوان

لوحة ألوان VGA 256 الافتراضية
لوحة ألوان VGA منظمة في 4 مجموعات
أمثلة على صور VGA بدقة 640×480 مع 16 لونًا و320×200 مع 256 لونًا (أسفل). يُستخدم التمويه اللوني لإخفاء قيود الألوان.

يستخدم نظام ألوان VGA لوحات ألوان قائمة على السجلات لتعيين الألوان بأعماق بت مختلفة ضمن نطاق إخراج 18 بت. وهو متوافق مع محولات EGA وCGA، ولكنه يدعم عمق بت إضافي للوحة الألوان عند استخدام هذه الأوضاع.

على سبيل المثال، في أوضاع EGA ذات 16 لونًا، توفر VGA ستة عشر سجلًا للوحة الألوان، وفي أوضاع 256 لونًا، توفر مئتين وستة وعشرين سجلًا. [ 28 ] يحتوي كل سجل للوحة الألوان على قيمة RGB مكونة من 3×6 بت ، لاختيار لون من نطاق ألوان 18 بت الخاص بمحول الإشارة الرقمية إلى التناظرية (DAC) .

تُهيأ سجلات الألوان هذه بقيم افتراضية تتوقع IBM أنها الأنسب لكل وضع. على سبيل المثال، تُهيأ أوضاع EGA ذات 16 لونًا بلوحة ألوان CGA الافتراضية ذات 16 لونًا، بينما يُهيأ وضع 256 لونًا بلوحة ألوان تتكون من 16 لونًا من CGA، و16 درجة من الرمادي، ثم 216 لونًا اختارتها IBM لتناسب حالات الاستخدام المتوقعة. [ 29 ] [ 30 ] بعد التهيئة، يمكن إعادة تعريفها في أي وقت دون تغيير محتويات ذاكرة الفيديو، مما يسمح بتدوير لوحة الألوان .

في أوضاع الألوان الـ 256، يتم ضبط محول الإشارة الرقمية إلى التناظرية (DAC) لدمج أربع قيم لونية ثنائية البت، واحدة من كل مستوى، في قيمة ثمانية بت تمثل فهرسًا في لوحة الألوان الـ 256. وتقوم واجهة وحدة المعالجة المركزية (CPU) بدمج المستويات الأربعة بنفس الطريقة، وهي ميزة تُسمى "السلسلة-4"، بحيث يظهر كل بكسل لوحدة المعالجة المركزية كقيمة ثمانية بت مجمعة تمثل فهرس لوحة الألوان. [ 31 ]

يستخدم

يتم ربط ذاكرة الفيديو الخاصة ببطاقة VGA بذاكرة الحاسوب عبر نافذة تقع بين المقطعين 0xA0000 و0xBFFFF في مساحة عناوين الوضع الحقيقي للحاسوب (A000:0000 وB000:FFFF في تدوين المقطع:الإزاحة). عادةً ما تكون هذه المقاطع البادئة كما يلي:

  • 0xA0000 لأوضاع رسومات EGA/VGA (64 كيلوبايت ) 
  • 0xB0000 لوضع النص أحادي اللون (32  كيلوبايت)
  • 0xB8000 لوضع النص الملون وأوضاع الرسومات المتوافقة مع CGA (32  كيلوبايت)

توفر بطاقة VGA النموذجية أيضًا قسم الإدخال/الإخراج هذا المُخصص للمنافذ:

  • من 0x3B0 إلى 0x3DF

بسبب استخدام تعيينات عناوين مختلفة لأوضاع مختلفة، من الممكن تثبيت محول أحادي اللون (مثل MDA أو Hercules ) ومحول ألوان مثل VGA أو EGA أو CGA في نفس الجهاز.

في مطلع ثمانينيات القرن العشرين، كان هذا النظام يُستخدم عادةً لعرض جداول بيانات Lotus 1-2-3 بنصوص عالية الدقة على شاشة أحادية اللون، ورسومات مصاحبة على شاشة CGA منخفضة الدقة في الوقت نفسه. كما استخدم العديد من المبرمجين هذا الإعداد، حيث كانت البطاقة أحادية اللون تعرض معلومات تصحيح الأخطاء بينما يعمل البرنامج في وضع الرسومات على البطاقة الأخرى. ويمكن لبعض برامج تصحيح الأخطاء، مثل Turbo Debugger من Borland و D86 و CodeView من Microsoft، العمل في إعداد شاشة مزدوجة. ويمكن استخدام Turbo Debugger أو CodeView لتصحيح أخطاء نظام Windows.

كانت هناك أيضًا برامج تشغيل للأجهزة مثل ox.sys، والتي نفذت محاكاة واجهة تسلسلية على الشاشة أحادية اللون، وعلى سبيل المثال، سمحت للمستخدم بتلقي رسائل الأعطال من إصدارات تصحيح الأخطاء من Windows دون استخدام طرفية تسلسلية فعلية.

كما يُمكن استخدام الأمر "MODE MONO" في موجه الأوامر لإعادة توجيه المخرجات إلى شاشة العرض أحادية اللون. وفي حال عدم وجود محول أحادي اللون، يُمكن استخدام نطاق العناوين 0xB000–0xB7FF كذاكرة إضافية لبرامج أخرى.

يمكن لبطاقة الرسومات PCI / PCIe التي تدعم VGA أن توفر سجلات VGA القديمة في مساحة تكوين PCI الخاصة بها ، والتي قد تتم إعادة تعيينها بواسطة BIOS أو نظام التشغيل . [ 32 ]

برمجة

يؤدي "فك تشابك"  ذاكرة VGA بسعة 256 كيلوبايت إلى تقسيمها إلى أربعة "مستويات" منفصلة، ​​مما يجعل  ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) الخاصة ببطاقة VGA متاحة في أوضاع 256 لونًا. يوجد مقابل يتمثل في زيادة التعقيد وانخفاض الأداء في بعض أنواع عمليات الرسومات، ولكن يتم التخفيف من ذلك من خلال تسريع عمليات أخرى في حالات معينة.

  • يمكن تسريع عملية ملء المضلعات بلون واحد بفضل القدرة على ضبط أربعة بكسلات بعملية كتابة واحدة إلى الجهاز. [ 33 ]
  • يمكن لمحول الفيديو أن يساعد في نسخ مناطق ذاكرة الوصول العشوائي للفيديو، وهو ما كان أحيانًا أسرع من القيام بذلك باستخدام واجهة وحدة المعالجة المركزية إلى VGA البطيئة نسبيًا.
  • إن استخدام صفحات فيديو متعددة في الأجهزة يسمح بالتخزين المؤقت المزدوج أو التخزين المؤقت الثلاثي أو الشاشات المنقسمة، وهو أمر كان متاحًا في وضع VGA ذي 16 لونًا بدقة 320 × 200 ، ولكنه لم يكن ممكنًا باستخدام الوضع الافتراضي 13h .
  • وبشكل خاص، كان من الممكن استخدام العديد من أوضاع العرض ذات الدقة العالية والتعسفية، وصولاً إلى الحد القابل للبرمجة وهو 800 × 600 مع 16  لونًا (أو 400 × 600 مع 256 لونًا)، بالإضافة إلى أوضاع مخصصة أخرى تستخدم تركيبات غير عادية من عدد البكسلات الأفقية والرأسية في أي من وضعي الألوان.

دعمت برامج مثل Fractint و Xlib وColoRIX أنماطًا مُعدّلة من 256 لونًا على المحولات القياسية باستخدام عروض قابلة للدمج بحرية تبلغ 256 و320 و360  بكسلًا، وارتفاعات تبلغ 200 و240 و256 (أو 400 و480 و512)  سطرًا، وصولًا إلى 384 أو 400 عمود بكسل و576 أو 600 (أو 288 و300). مع ذلك، كان نمط 320 × 240 هو الأكثر شهرة واستخدامًا، إذ وفّر دقة قياسية من 40 عمودًا ونسبة عرض إلى ارتفاع 4:3 مع بكسلات مربعة. عُرفت دقة " 320 × 240  × 8" باسم النمط X ، وهو الاسم الذي استخدمه مايكل أبرش عندما عرض هذه الدقة في مجلة دكتور دوبز . 

لم تُستخدم أوضاع الدقة الأعلى إلا في حالات خاصة اختيارية، وليس كمعيار، خاصةً عند التعامل مع عدد كبير من الخطوط. كانت شاشات VGA القياسية ذات معدل مسح خطي ثابت (مسح أفقي) - وكانت شاشات "المزامنة المتعددة" نادرة وباهظة الثمن في ذلك الوقت - ولذلك كان لا بد من تقليل معدل التحديث الرأسي/الإطاري (مسح رأسي) لاستيعابها، مما زاد من الوميض المرئي وبالتالي إجهاد العين . على سبيل المثال، وضع 800 × 600 الأعلى ، والذي يعتمد أساسًا على دقة SVGA المطابقة (بإجمالي 628 خطًا)، قلل معدل التحديث من 60 هرتز إلى حوالي 50 هرتز ( ووضع 832 × 624 ، وهو الحد الأقصى النظري للدقة التي يمكن تحقيقها مع 256 كيلوبايت و16 لونًا، كان سيقلله إلى حوالي 48 هرتز، وهو بالكاد أعلى من المعدل الذي استخدمته شاشات XGA بتقنية التداخل ثنائي التردد للتخفيف من وميض الإطار الكامل).      

كانت هذه الأوضاع غير متوافقة تمامًا مع بعض الشاشات، مما أدى إلى مشاكل في العرض مثل اختفاء تفاصيل الصورة في منطقة المسح الزائد (خاصةً في البعد الأفقي)، والتشوه الرأسي، وضعف التزامن الأفقي ، أو حتى اختفاء الصورة تمامًا، وذلك بحسب الوضع المُستخدم. ونظرًا لهذه المشاكل المحتملة، اقتصرت معظم تعديلات VGA المستخدمة في المنتجات التجارية على تركيبات أكثر توافقًا مع المعايير وأكثر أمانًا للشاشات، مثل 320 × 240 (بكسلات مربعة، ثلاث صفحات فيديو، 60  هرتز)، و 320 × 400 (دقة مضاعفة، صفحتان فيديو، 70  هرتز)، و 360 × 480 (أعلى دقة متوافقة مع شاشات وبطاقات VGA القياسية، صفحة فيديو واحدة، 60  هرتز) بـ 256 لونًا، أو ضعف الدقة الأفقية في وضع 16 لونًا.

مصنعي الأجهزة

طرحت شركة IBM أول جهاز VGA لها في أبريل 1987. وفي غضون ستة أشهر، أصبحت النسخ المقلدة متاحة. [ 34 ] [ 35 ]

الخلفاء

سوبر فيجا (SVGA)

معيار Super VGA (SVGA) هو معيار عرض تم تطويره عام 1988، عندما أعلنت شركة NEC Home Electronics عن تأسيسها لجمعية معايير إلكترونيات الفيديو (VESA). قادت NEC عملية تطوير SVGA ، بالتعاون مع أعضاء آخرين في VESA، من بينهم ATI Technologies و Western Digital . مكّن معيار SVGA من عرض الرسومات بدقة تصل إلى 800 × 600 بكسل ، أي بزيادة قدرها 56% عن الحد الأقصى لدقة VGA البالغة 640 × 480 بكسل. [ 36 ]

مصفوفة الرسومات الموسعة (XGA)

مصفوفة الرسومات الموسعة (XGA) هي معيار عرض من شركة IBM تم تقديمه في عام 1990. وفي وقت لاحق، أصبح الاسم الأكثر شيوعًا لدقة العرض 1024 × 768 بكسل .

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ بيتزولد، تشارلز (يوليو 1987). "معيار ثلاثي: ثلاثة أنماط فيديو جديدة من آي بي إم" . مجلة الكمبيوتر الشخصي . زيف ديفيس . تم الاسترجاع في 13 أبريل 2020 .
  2. ↑ بولسون، كين. "التسلسل الزمني لأجهزة الكمبيوتر الشخصية من شركة آي بي إم" . مؤرشف من الأصل بتاريخ 21 فبراير 2015. تم الاطلاع عليه بتاريخ 28 يناير 2015 .
  3. ↑ "ما هي VGA (مصفوفة الرسومات المرئية)؟" . تم الاطلاع عليه بتاريخ 13 أغسطس 2018 .
  4. ↑ فيتزجيرالد، مايكل (22 أكتوبر 1990). "شركة آي بي إم تدرس خليفة لبطاقة VGA" . مجلة كمبيوتر وورلد . المجلد 24، العدد 43. شركة آي دي جي إنتربرايز. ص 4.   
  5. ↑ "الرسم في الوضع المحمي" . ويكي مطوري أنظمة التشغيل . تم الاطلاع عليه بتاريخ 20-12-2020 .
  6. ↑ د. جون بيدي (12 مارس 2019). "رقائق الرسومات الشهيرة: VGA من IBM. كانت VGA رقاقة الرسومات الأكثر شيوعًا على الإطلاق" . تم الاطلاع عليه بتاريخ 13 أبريل 2020. يُقال عن الطائرات أن DC3 و737 هما أكثر الطائرات شيوعًا على الإطلاق، و737 تحديدًا هي الطائرة الأكثر مبيعًا. وينطبق الأمر نفسه على VGA واسعة الانتشار، وشقيقتها الأكبر XGA. وضعت VGA، التي لا تزال موجودة في وحدات معالجة الرسومات ووحدات المعالجة المركزية الحديثة، الأساس لمعيار الفيديو، ومعيار برمجة التطبيقات.
  7. ↑ إيكرت؛ أزينجر (15 أبريل 1991). "مقارنة المنتجات - لوحات Super VGA" . إنفوورلد . الصفحات 53-63 . 
  8. ^ المجلات، SPH (أبريل 2007). هوم . مجلات SPH.
  9. ↑ بيدي، جون (12 مارس 2019). "رقائق الرسومات الشهيرة: VGA من IBM | جمعية IEEE للحاسبات" . جمعية IEEE للحاسبات . مؤرشف من الأصل في 28 نوفمبر 2022. تم الاسترجاع في 27 ديسمبر 2022 .
  10. ↑ تومسون، ستيفن (1988). "VGA - خيارات التصميم لنظام فرعي جديد للفيديو". مجلة أنظمة IBM . 27 (2). IBM: 185-197. doi : 10.1147/sj.272.0185 .
  11. 1 2 روش، وين (22 ديسمبر 1987). "بطاقة محول VGA من IBM: ذاكرة فيديو 256 كيلوبايت، 17 وضع عرض" . مجلة الكمبيوتر الشخصي . ص 35. 
  12. ↑ "محول عرض IBM PERSONAL SYSTEM/2 (TM)، ومحول عرض IBM PERSONAL SYSTEM/2 8514/A، ومجموعة توسيع الذاكرة IBM PERSONAL SYSTEM/2 8514" . 2 أبريل 1987. تاريخ الاسترجاع: 16 أغسطس 2020 .
  13. ↑ هينر، مارتن. "توقيتات VGA" . مؤرشف من الأصل في 27 أكتوبر 2012. تم الاطلاع عليه في 7 نوفمبر 2012 .
  14. ↑ "الرسم في الوضع المحمي - ويكي مطوري أنظمة التشغيل" . wiki.osdev.org . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2020-12-20 .
  15. 1 2 US5574478A ، بريل، فلاد وبيت ، بويد جي، "نظام ألوان VGA لأجهزة الكمبيوتر الشخصية"، صدر في 12 نوفمبر 1996 
  16. 1 2 "قراءة وكتابة ملفات لوحة ألوان RGB VGA ذات 18 بت (pal) باستخدام لغة C#" . مدونة Cyotek . 26-12-2017 . تاريخ الاسترجاع: 27-03-2023 .
  17. 1 2 "برمجة فيديو VGA/SVGA - سجلات الألوان" . www.osdever.net . تم الاطلاع عليه بتاريخ 27-03-2023 .
  18. 1 2 "تحويل لوحة ألوان VGA \ VOGONS" . www.vogons.org . تم الاطلاع عليه بتاريخ 27-03-2023 .
  19. ↑ "نتائج اختبار توافق ألعاب DOS مع رقائق الفيديو PCI المتأخرة وAGP المبكرة والمتوسطة" . archive.ph .{{cite web}}: CS1 maint: deprecated archiveal service ( link )
  20. ↑ هيكن، ويندل (1995). الأرض المحروقة 1.5 - أم جميع الألعاب - . ويندل هيكن. ص 40. 
  21. ↑ أبرش، مايكل. "كيف تعمل دقة 360×480 في وضع 256 لونًا" . كتاب البرمجة الرسومية الأسود . مؤرشف من الأصل في 23 أبريل 2012. تم الاطلاع عليه في 7 نوفمبر 2012 .
  22. ↑ "إشارة VGA بدقة 640 × 480 @ 60 هرتز، توقيت قياسي صناعي " . www.tinyvga.com
  23. 1 2 دليل مرجعي فني لنظام الفيديو الفرعي PS/2 1992
  24. ↑ "توقيتات إشارة VGA" . مؤرشف من الأصل بتاريخ 20-06-2016.
  25. ↑ "صفحة مواعيد خافيير فالكارسي في برنامج VGA" . مؤرشفة من الأصل بتاريخ 2015-01-02.
  26. ↑ دليل تركيب شاشة HP D1194A Super VGA وشاشة HP D1195A المريحة Super VGA، من شركة هيوليت باكارد
  27. 1 2 "ePanorama.net - الدوائر" . مؤرشف من الأصل بتاريخ 27-02-2009.090425 epanorama.net
  28. ↑ "برمجة الفيديو VGA/SVGA - سجلات الألوان" . www.scs.stanford.edu . تاريخ الاسترجاع: 16 أغسطس 2020 .
  29. ↑ دليل المرجع الفني لواجهة أجهزة IBM PS/2 (ملف PDF) . الصفحات 13-18 . مؤرشف من النسخة الأصلية (ملف PDF) بتاريخ 14 مايو 2018. تم الاطلاع عليه بتاريخ 16 أغسطس 2020 . 
  30. ↑ سؤال متعلق بالحوسبة القديمة على موقع Stack Exchange: لماذا تم اختيار تلك الألوان لتكون لوحة الألوان الافتراضية لشاشة VGA ذات 256 لونًا  ؟
  31. ^ أبهوف، ماتياس (1990). Die Programmierung der EGA/VGA Grafikkarte ؛ رقم ISBN 3-89319-274-3تم تعلم هذا القسم بأكمله من هذا الكتاب
  32. ↑ "PCI BARs ووسائل أخرى للوصول إلى وحدة معالجة الرسومات - وثائق envytools على Git" . envytools.readthedocs.io . تم ​​الاطلاع عليه بتاريخ 29-07-2024 .
  33. ↑ سانغلارد، فابيان. "مرحلة القائمة: مُعالج العرض ثنائي الأبعاد". كتاب محرك الألعاب الأسود: وولفنشتاين ثلاثي الأبعاد . ص 132. 
  34. ↑ بونتينغ، بوب (26 يونيو 1989). "معيار الدقة العالية هو أحدث خطوة في تطور رسومات نظام التشغيل DOS" . إنفوورلد . المجلد 11، العدد 26، صفحة 48.   
  35. ↑ "تاريخ معالج الرسومات الحديث" . techspot.com . مؤرشف من الأصل بتاريخ 29 مارس 2016. تم الاطلاع عليه بتاريخ 6 مايو 2018 .
  36. ↑ براونشتاين، مارك (14 نوفمبر 1988). "شركة NEC تُشكّل فريق معايير الفيديو" . إنفوورلد . المجلد 10، العدد 46. ص 3. الرقم الدولي الموحد للدوريات 0199-6649 . تاريخ الاسترجاع: 27 مايو 2016 .    

للمزيد من القراءة

  • جيه دي نيل (1997). "مرجع شريحة VGA" . صفحة معلومات برمجة الفيديو VGA وSVGA على مستوى الأجهزة .
  • جوردان براون وجون كينغمان (6 مايو 1996). "ربط جهاز عرض VGA بتقنية CHRP بمعيار IEEE 1275-1994 لبرامج التمهيد (التهيئة، التكوين) الثابتة" . الإصدار 1.0. مؤرشف من الأصل في 9 سبتمبر 2006. تم الاطلاع عليه في 22 يونيو 2006 .
  • هينر. "وثائق واجهة VGA وإشارة الفيديو" . صفحة معلومات فيديو VGA وSVGA بمستوى الإشارة .
  • "دليل IBM المرجعي التقني لبطاقة VGA" (ملف PDF) . هذا هو المرجع الأصلي من IBM. يقدم هذا المستند نظرة عامة جيدة على وظائف بطاقة VGA وهو شامل إلى حد كبير، بما في ذلك وصف تفصيلي لأوضاع BIOS القياسية وبعض تقنيات البرمجة .