4. Контролер ЕПТ. Контролер генерує тимчасові синхросигнали, керуючі ЕПТ.
Для операції читання в кожен момент часу може бути дозволений за допомогою регістра вибору читаного колірного шару лише один колірний шар.
EGA і VGA забезпечують можливість одночасного завантаження відповідно чотирьох і восьми таблиць знакогенераторов в пам'ять. Кожна таблиця містить опис 256 символів. Одночасно активними можуть бути одна або дві таблиці знакогенератора. Це дає можливість одночасно відображати на екрані до 512 символів. При цьому один біт з байта атрибутів вказує, яка з активних таблиць знакогенератора використовується при відображенні даного символу. Номери активних таблиць знакогенератора визначаються регістром вибору знакогенератора.
Кожен символ, що відображається на екрані в текстовому режимі, визначається не тільки своїм ASCII кодом, а й байтом атрибутів. Атрибути задають колір символу, колір фону, а також деякі інші параметри. Біти D0-D2 байта атрибутів задають колір символу, D4-D6 колір фону. Якщо активною є одна таблиця знакогенератора, то D3 використовується для керування інтенсивністю кольору символу, що дозволяє збільшити кількість відтворюваних кольорів до 16. Якщо одночасно визначено дві таблиці знакогенератора, то D3 задає таблицю знакогенератора, яка буде використана для відображення даного символу. Біт D7 виконує дві різні функції залежно від стану регістра режиму контролера атрибутів. Даний біт або управляє інтенсивністю кольору фону, збільшуючи кількість кольорів до 16, або дозволом гасіння символу, в результаті чого символ на екрані буде блимати. За замовчуванням цей біт управляє дозволом гасіння символу.
Мал. 1. Схема виведення графічного зображення на монітор.
Розглянемо докладніше етапи проходження даних від центрального процесора системи до монітора.
RAMDAC має два режими роботи. У першому режимі чіпсет оперує даними колірної гами або палітри (palletized data). В цьому режимі 8 бітні дані конвертуються в RGB кольору. Кожному з 256 можливих значень кольору відповідає положення в колірній палітрі, яка розміщується в DAC (цифро-аналоговий перетворювач). Колірна палітра формується і зберігається в RAM (пам'ять з довільною вибіркою) - звідси і назва RAMDAC - і може бути завантажена з будь-якою комбінацією кольорів. Кожен раз, коли новий піксель передається в DAC для відображення на екрані, значення переданих даних використовується в якості покажчика на становище в палітрі, інформація з палітри, використовується в якості значення кольору для DAC. Палітра, що зберігається в RAM, має 256 позицій, кожна з яких зберігає 24 біта даних про кольорі, по 8 біт для кожного з трьох основних складових квітів Red, Green і Blue. Ємність RAM відповідає значенню 256 х 24 = 6144 біт або 768 байт. Для RAM використовується стандартна пам'ять, виготовлена за технологією DRAM і інтегрована разом з графічним контроллером і DAC в одну мікросхему, інакше кажучи - в один силікон (кремній).
До речі, технологія включення RAM для DAC в графічний чіпсет не має ніякого відношення до так званої Embedded RAM (Вбудована пам'ять). Остання використовується в якості локальної пам'яті (Local Memory), так само званої буфером кадру.
Вибір режиму, в якому працює RAMDAC, залежить від кількості можливих кольорів. DAC має розрядність 8 * 8 * 8 біт, тобто по 8 біт на кожен RGB колір, що відповідає здатності відображати 16777216 (16М) квітів. При 8 бітному уявленні кольору, для палітри може використовуватися 256 з 16 мільйонів можливих кольорів. При використанні даних колірної гами (палітри), активними є лише 256 квітів, які можуть відображатися на екрані в будь-який довільно обраний момент часу. Втім, палітра може бути змінена додатком у будь-який момент. При 8 бітної глибині уявлення кольору, за завантаження палітри відповідає кожен додаток. При 16 бітному кольорі, є фіксований набір кольорів і для відображення можуть використовуватися будь-які кольори з 65536 (64К) доступних. При 24 або 32 бітному кольорі, DAC може відображати будь-який з 16 мільйонів (16М) можливих кольорів.
Для 16 бітного представлення кольору потрібно в два рази більше пам'яті, ніж для 8 бітного, а для 32 бітного представлення кольору потрібно в два рази більше пам'яті, ніж для 16 бітного. У зв'язку з тим, що графічні адаптери мають обмежені обсяги пам'яті, економія цього ресурсу стає одним із пріоритетних завдань. До всього іншого, відображення 32 бітних даних найчастіше відбувається довше, ніж відображення 16 бітних даних. А це вже відноситься до проблеми продуктивності, про що теж не варто забувати. Саме тому звичайному користувачеві варто використовувати 16 бітове представлення кольору в Windows95 / 98 / NT.
Як же дізнатися, в якому режимі працює RAMDAC? Якщо Ви використовуєте Windows, то у Вас є можливість вибрати глибину представлення кольору між режимами 8, 16 або 24/32 біт. У 8-біт використовується палітра, тобто RAMDAC працює зі швидкістю 205 MHz, у всіх інших режимах, з іншого глибиною уявлення кольору, палітра не використовується і RAMDAC працює зі швидкістю 220 MHz. Якщо запускається на виконання додаток, що працює в повноекранному режимі (наприклад, в такому режимі працює більшість ігор), то тоді сам додаток визначає, в якому режимі буде працювати RAMDAC. Іноді додаток, вибравши режим роботи, повідомляє цю інформацію користувачеві. Але в більшості випадків такого не відбувається.
Користувач може дізнатися, в якому режимі працює RAMDAC, виконавши такі дії: Знайдіть поверхню, в якій є плавний перехід від одного кольору до іншого (як, наприклад, в небі у вас над головою). Якщо перехід від одного кольору до іншого виглядає так, ніби складається з почергових точок, сильно відрізняються за кольором, значить, ваше додаток працює в 8-біт представлення кольору. В іншому випадку, тобто якщо перехід від одного кольору до іншого дійсно плавний, ваше додаток працює з іншого глибиною уявлення кольору. При цьому, не зайве ще раз нагадати, що середній користувач не може з упевненістю визначити, з якою глибиною уявлення кольору він має справу, з 16 або 24/32 біт.
Упевнитися, що заявлені значення швидкості роботи RAMDAC правда - досить просто. Якщо відомо, в якому дозволі ви працюєте, наприклад 1024х768, і з якою частотою відбувається оновлення зображення (refresh rate), наприклад 75 Hz, значить можна дізнатися яка швидкість роботи DAC. Швидкості в 220 MHz цілком достатньо для відображення в режимах 1280х1024 при 85 Hz і 1600х1200 при 75 Hz. Для режиму 1600х1200 при 85 Hz потрібна швидкість в 250 MHz. Відомо, що за Європейськими стандартами у всіх дозволах повинна підтримуватися частота оновлення екрану в 85 Hz, однак лише деякі моделі сучасних моніторів можуть працювати в режимі 1600х1200 при 85 Hz.
Нагадаємо відомі факти: якщо частота оновлення екрану занадто низька, то користувачеві буде помітно мерехтіння зображення, внаслідок чого можна зіпсувати зір. Частота оновлення екрану в 75 Hz вже досить швидка, щоб очей людини міг помітити мерехтіння. Тому, набагато більш розумно зосередити увагу на значеннях частоти оновлення зображення, а не на швидкості роботи DAC, тим більше, що ці значення взаємопов'язані.
Перші 128 символів є стандартний набір ASCII-символів, а останні 128 символів є розширенням. На малюнку 2 наведена стандартна розширена кодова таблиця ASCII символів.
Мал. 2. Стандартна розширена кодова таблиця ASCII символів.
Як видно з малюнка, в цій таблиці повністю відсутні символи кирилиці. Тому для відображення на дисплеї символів кирилиці необхідно використовувати додаткове програмне забезпечення, що дозволяє відображати символи кирилиці.
В даний час існують кілька варіантів кодування російських букв (кирилиці) для операційної системи MS-DOS - основна, альтернативна, мінська і т.д. Вони відрізняються, в основному, розташуванням російських букв і символів псевдографіки. Однак найбільшого поширення набула альтернативна таблиця кодування, особливо після того, як в 1989 році ця таблиця була прийнята IBM в якості стандартної для Радянського Союзу. Локалізована версія MS-DOS містить відповідну кодову сторінку (рисунок 3).
Мал. 3. Альтернативна російська кодова таблиця ASCII символів.
Сучасні адаптери мають пам'ять, яка дозволяє не використовувати ОЗУ комп'ютера для формування зображення. Крім того, більшість адаптерів оснащені власними графічними сопроцессорами, необхідними для обробки зображення. Такі адаптери часто називаються графічними прискорювачами.