Video Graphics Array

Video Graphics Array (VGA) là một bộ điều khiển màn hình và tiêu chuẩn đồ họa đi cùng với nó, được giới thiệu năm 1987 bởi IBM cùng dòng máy tính cá nhân PS/2[1][2][3], và trở nên phổ biến rộng rãi trong nền công nghiệp máy tính cá nhân trong vòng ba năm.[4] Thuật ngữ này bây giờ dùng để chỉ tiêu chuẩn hiển thị, hay là cổng hiển thị màn hình máy tính, hay là độ phân giải hiển thị đặc trưng 640x480.[5]

Video Graphics Array
IBM VGA graphics card.jpg
Ngày phát hành1986
Lịch sử
Tiền nhiệmEnhanced Graphics Adapter
Kế nhiệmSuper Video Graphics Array (SVGA), Extended Graphics Array (XGA)

VGA là tiêu chuẩn đồ họa cuối cùng của IBM mà các nhà sản xuất PC tuân thủ, trở thành tiêu chuẩn chung tối thiểu mà hầu như mọi phần cứng đồ họa PC sau năm 1990 sử dụng.[6]

IBM dự định thay thế VGA bởi tiêu chuẩn Extended Graphics Array (XGA) nhưng thất bại.[7] Thay vào đó, VGA được cải tiến thành nhiều dạng mở rộng khác nhau bởi các nhà sản xuất bên thứ ba, gọi chung là Super VGA (SVGA)[8], sau đó dẫn tới sự xuất hiện của các bộ xử lý đồ họa (GPU) mà, mặc dù với sức mạnh xử lý và giao diện riêng, chúng vẫn bao gồm các chế độ chuẩn VGA tới tận ngày nay.

Tiêu chuẩn giao diện analog của VGA đã được mở rộng để có thể hỗ trợ độ phân giải cao (HD) lên đến 1080p.[9]

Thiết kế phần cứngSửa đổi

 
Video Graphics Array trên một máy tính cá nhân PS/55

Không như các tiêu chuẩn hiện thị trước đó (MDA, CGA, EGA), IBM ban đầu không có card VGA rời. Phiên bản thương mại hóa đầu tiên của VGA là một bộ phân lắp đặt sẵn trong PS/2, đi kèm với 256 KB bộ nhớ hiển thị, và một cổng hiện thị D-sub 15 chân mới thay thế cho loại 9 chân được sử dụng trong các tiêu chuẩn trước đó.

Sau này IBM phát hành card VGA rời gọi là IBM PS/2 Display Adapter cho phép các máy không được tích hợp sẵn VGA có thể sử dụng nó.

VGA là một bộ điều khiển hiển thị đầy đủ được tích hợp trong một con chip duy nhất, thay vì bao gồm nhiều chip và bộ phận rời khác nhau như của các tiêu chuẩn cũ. Từ "array" được sử dụng thay vì "adapter" nói lên rằng nó không phải là một thiết bị mở rộng độc lập, hoàn chỉnh mà là một bộ phận duy nhất có thể được tích hợp vào hệ thống.

VGA chỉ cần thêm bộ nhớ hiển thị, tinh thể thạch anh tạo xung và RAMDAC đi kèm, và số lượng linh kiện nhỏ cho phép IBM đưa nó vào trực tiếp trên bo mạch chủ của PS/2, trái ngược với các dòng máy PC trước – PC, PC/XT, PC/AT – đều cần một card đồ họa rời cắm vào một khe mở rộng để có thể kết nối với màn hình.

Khả năng hiển thịSửa đổi

VGA hỗ trợ tất cả các chế độ đồ họa của MDA, CGA, EGA, cùng với một số chế độ mới.

Các chế độ đồ họa chuẩnSửa đổi

  • 640x480, 16 màu hoặc đơn sắc
  • 640x350 hay 640x200, 16 màu hoặc đơn sắc (tương thích với EGA)
  • 320x200, 256 màu (chế độ 13h)
  • 320x200, 4 màu hay 16 màu (tương thích với CGA)

Các chế độ 640x480 16 màu và 320x200 256 màu có bảng màu thay đổi được với mỗi màu được chọn từ gamut 18 bit (262144 màu).

Các chế độ khác có bảng màu hoặc lệnh mặc định của EGA, CGA tiêu chuẩn, tuy nhiên nó vẫn phép thay đổi bảng màu thông qua các lệnh đặc biệt của VGA.

640x480Sửa đổi

Khi mà VGA bắt đầu được sao chép rộng rãi bởi các nhà sản xuất bên thứ ba, và họ thêm vào cho nó những khả năng ngày càng vượt trội, thì chế độ 640x480, 16 màu trở thành tiêu chuẩn chung nhỏ nhất của các card đồ họa. Vào những năm giữa thập niên 90, chế độ 640x480x16 sử dụng các thông số của VGA về bộ nhớ và thanh ghi là điều bắt buộc đối với các hệ điều hành như là Windows 95, OS/2 Warp 3.0, chúng không hỗ trợ độ phân giải nào hay độ sâu bit nào thấp hơn, hay hỗ trợ các bố trí bộ nhớ và thanh ghi nào khác nếu không có thêm driver ngoài. Kể cả sau 2000, ngay cả khi tiêu chuẩn VESA cho card đồ họa đã trở nên phổ biến, "chế độ VGA" vẫn tồn tại như là chế độ tương thích của các hệ điều hành PC.

Các chế độ văn bản chuẩnSửa đổi

  • 80x25, phông 9x16
  • 40x25, phông 9x16
  • 80x43 hay 80x50, phông 8x8

Chi tiết kỹ thuậtSửa đổi

Không giống các adapter đời trước sử dụng tín hiệu TTL khi xuất ra màn hình, VGA sử dụng tín hiệu analogue.

Các tiêu chuẩn ban đầu như sau:

  • Xung pixel tổng 25.175 MHz hay 28.322 MHz tùy chọn
  • Độ phân giải ngang tối đa 640 pixel
  • Độ phân giải dọc tối đa 480 pixel
  • Độ refresh lên tới 70 Hz
  • Ngắt Vertical blank
  • Chế độ Planar lên tới 16 màu (tương đương với 4 bitplane)
  • Chế độ chồng pixel: 256 màu (chế độ 13h)
  • Hỗ trợ cuộn trơn trong phần cứng
  • Không blitter
    • Hỗ trợ truyền dữ liệu nhanh thông qua các thanh ghi latch
  • Bộ dịch chuyển barrel shifter
  • Hỗ trợ phân chia màn hình

Tham khảoSửa đổi

  1. ^ Petzold, Charles (tháng 7 năm 1987). “Triple standard: three new video modes from IBM”. PC Magazine. Ziff Davis. Truy cập ngày 13 tháng 4 năm 2020.
  2. ^ Polsson, Ken. “Chronology of IBM Personal Computers”. Lưu trữ bản gốc ngày 21 tháng 2 năm 2015. Truy cập ngày 28 tháng 1 năm 2015.
  3. ^ “What is VGA (Video Graphics Array)?” (bằng tiếng Anh). Truy cập ngày 13 tháng 8 năm 2018.
  4. ^ Enterprise, I. D. G. (ngày 22 tháng 10 năm 1990). Computerworld (bằng tiếng Anh). IDG Enterprise.
  5. ^ “Drawing In Protected Mode - OSDev Wiki”. wiki.osdev.org. Truy cập ngày 20 tháng 12 năm 2020.
  6. ^ Dr. Jon Peddie. “Famous Graphics Chips: IBM's VGA. The VGA was the most popular graphics chip ever”. Truy cập ngày 13 tháng 4 năm 2020. It is said about airplanes that the DC3 and 737 are the most popular planes ever built, and the 737, in particular, the best-selling airplane ever. The same could be said for the ubiquitous VGA, and its big brother the XGA. The VGA, which can still be found buried in today’s modern GPUs and CPUs, set the foundation for a video standard, and an application programming standard.
  7. ^ Inc, InfoWorld Media Group (ngày 5 tháng 2 năm 1996). InfoWorld (bằng tiếng Anh). InfoWorld Media Group, Inc. Discrete failures such as[...]XGA graphics
  8. ^ Inc, InfoWorld Media Group (ngày 15 tháng 4 năm 1991). InfoWorld (bằng tiếng Anh). InfoWorld Media Group, Inc.
  9. ^ Magazines, S. P. H. (tháng 4 năm 2007). HWM (bằng tiếng Anh). SPH Magazines.