PC系列機(jī)的顯示系統(tǒng)

1、7.2.4 IBM PC系列機(jī)的顯示系統(tǒng)系列機(jī)的顯示系統(tǒng) 1.顯示標(biāo)準(zhǔn)顯示標(biāo)準(zhǔn) IBM PC系列微型機(jī)配套的顯示系統(tǒng)有兩大類。一類是基系列微型機(jī)配套的顯示系統(tǒng)有兩大類。一類是基本顯示系統(tǒng)，用于字符圖形顯示；另一類是專用顯示系本顯示系統(tǒng)，用于字符圖形顯示；另一類是專用顯示系統(tǒng)，用于高分辨率圖形或圖象顯示。統(tǒng)，用于高分辨率圖形或圖象顯示。 隨著隨著IBM PC系列機(jī)的升級發(fā)展，系列機(jī)的升級發(fā)展， PC機(jī)采用的顯示標(biāo)準(zhǔn)機(jī)采用的顯示標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)歷了如下變化：經(jīng)歷了如下變化： MDA CGA EGA VGA SuperVGAMDA是是PC機(jī)最早使用的顯示標(biāo)準(zhǔn)。機(jī)最早使用的顯示標(biāo)準(zhǔn)。MDA是單色字符顯是單色字符

2、顯示適配器，采用示適配器，采用914點(diǎn)陣的字符窗口，點(diǎn)陣的字符窗口， 滿屏顯示滿屏顯示80列列25行字符，對應(yīng)分辨率為行字符，對應(yīng)分辨率為720350個像素。個像素。 CGA是彩色圖形是彩色圖形/字符顯示適配器，可以兼容字符和圖形字符顯示適配器，可以兼容字符和圖形兩種顯示方式。在圖形方式下，可以顯示兩種顯示方式。在圖形方式下，可以顯示320200像素四像素四種顏色的彩色圖形。種顏色的彩色圖形。EGA顯示標(biāo)準(zhǔn)兼容顯示標(biāo)準(zhǔn)兼容CGA和和MDA各種顯示方式，在圖形各種顯示方式，在圖形方式下分辨率為方式下分辨率為640350，16種顏色。種顏色。VGA顯示標(biāo)準(zhǔn)下，字符窗口為顯示標(biāo)準(zhǔn)下，字符窗口為916

3、點(diǎn)陣，圖形方式下分點(diǎn)陣，圖形方式下分辨率為辨率為640480，16種顏色，或種顏色，或320200，256種顏色。種顏色。掃描頻率掃描頻率(水平同步水平同步)是是31.5kHz，刷新頻率，刷新頻率(垂直同步垂直同步)是是60Hz。VGA顯示適配器還增添了一個新接口顯示適配器還增添了一個新接口VFC，允許來自其他設(shè)備的圖形，圖像信號與適配器生成的允許來自其他設(shè)備的圖形，圖像信號與適配器生成的圖形信號合成。圖形信號合成。 自自IBM公司推出公司推出VGA后，后，VESA(美國視頻電子標(biāo)準(zhǔn)美國視頻電子標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會協(xié)會)定義了一個定義了一個VGA擴(kuò)展集，將顯示方式標(biāo)準(zhǔn)化，從擴(kuò)展集，將顯示方式標(biāo)準(zhǔn)化，從而成

4、為著名的而成為著名的SuperVGA模式。該模式除兼容模式。該模式除兼容MDA，CGA，EGA，VGA的顯示方式外，的顯示方式外， 還支持還支持12801024像素光柵，每像素點(diǎn)像素光柵，每像素點(diǎn)24位顏色深度，刷新位顏色深度，刷新頻率可達(dá)頻率可達(dá)75MHz。 2.VESA顯示模式顯示模式VESA擴(kuò)充的標(biāo)準(zhǔn)顯示模式見文字教材的表擴(kuò)充的標(biāo)準(zhǔn)顯示模式見文字教材的表7.1。早。早期的期的MDA，CGA，EGA的顯示方式是由的顯示方式是由BIOS的一的一 組組功能調(diào)用功能調(diào)用(INT 10h)來設(shè)置和管理的，使用來設(shè)置和管理的，使用7位的方式位的方式碼。碼。 VESA保留了這種方式，將保留了這種方式，

5、將VGA類顯示器及適配器所能類顯示器及適配器所能支持的新的顯示方式進(jìn)行定義，并為新的顯示方式指支持的新的顯示方式進(jìn)行定義，并為新的顯示方式指定了定了15位的方式碼位的方式碼 。方式碼的。方式碼的b8位為位為VESA標(biāo)志位，標(biāo)志位，b14b9為保留位為保留位(目前全為目前全為0)，故，故VESA的顯示方式號的顯示方式號為為 1h。3.顯示適配器顯示適配器 顯示適配器由刷新存儲器、顯示控制器、顯示適配器由刷新存儲器、顯示控制器、ROM BIOS三部分組成，請參看三部分組成，請參看CAI演示。演示。 刷新存儲器刷新存儲器 存放顯示圖案的點(diǎn)陣數(shù)據(jù)。其存儲容量取存放顯示圖案的點(diǎn)陣數(shù)據(jù)。其存儲容量取決于設(shè)

6、定的顯示工作方式。決于設(shè)定的顯示工作方式。ROM BIOS 含有少量的固化軟件，用于支持顯示控含有少量的固化軟件，用于支持顯示控制器建立所要求的顯示環(huán)境。此制器建立所要求的顯示環(huán)境。此BIOS軟件主要用于軟件主要用于DOS操作系統(tǒng)。在操作系統(tǒng)。在Windows環(huán)境下，它的大部分功能環(huán)境下，它的大部分功能不被使用，而由后者的設(shè)備驅(qū)動程序建立操作系統(tǒng)與不被使用，而由后者的設(shè)備驅(qū)動程序建立操作系統(tǒng)與適配器硬件的銜接。適配器硬件的銜接。 顯示控制器顯示控制器 是適配器的心臟。它依據(jù)設(shè)定的顯示工作是適配器的心臟。它依據(jù)設(shè)定的顯示工作方式，自主地、反復(fù)不斷地讀取顯存中的圖像點(diǎn)陣方式，自主地、反復(fù)不斷地讀取

7、顯存中的圖像點(diǎn)陣(包包括圖形、字符文本括圖形、字符文本)數(shù)據(jù)，將它們轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)，將它們轉(zhuǎn)換成R，G，B三色三色信號，并配以同步信號送至顯示器刷新屏幕。顯示控信號，并配以同步信號送至顯示器刷新屏幕。顯示控制器還要提供一個由系統(tǒng)總線至刷存總線的通路，以制器還要提供一個由系統(tǒng)總線至刷存總線的通路，以支持支持CPU將主存中已修改好的點(diǎn)陣數(shù)據(jù)寫入到刷存，將主存中已修改好的點(diǎn)陣數(shù)據(jù)寫入到刷存，以更新屏幕。這些修改數(shù)據(jù)一般利用掃描回程的消隱以更新屏幕。這些修改數(shù)據(jù)一般利用掃描回程的消隱時間寫入到刷存中，因此顯示屏幕不會出現(xiàn)凌亂。時間寫入到刷存中，因此顯示屏幕不會出現(xiàn)凌亂。先進(jìn)的顯示控制器具有圖形加速能力，這

8、樣的控制先進(jìn)的顯示控制器具有圖形加速能力，這樣的控制器芯片稱為器芯片稱為AVGA芯片。典型的圖形加速功能有：芯片。典型的圖形加速功能有：(1)位和塊傳送，用于生成和移動一個矩形塊位和塊傳送，用于生成和移動一個矩形塊(如窗口如窗口)數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)；(2)畫線，由硬件在屏上任意兩點(diǎn)間畫一向量；畫線，由硬件在屏上任意兩點(diǎn)間畫一向量；(3)填域，填域，以預(yù)先指定的顏色或花樣填滿一個任意多邊形；以預(yù)先指定的顏色或花樣填滿一個任意多邊形；(4)顏顏色擴(kuò)充，將一個單色的圖像放到屏上某一位置后，給色擴(kuò)充，將一個單色的圖像放到屏上某一位置后，給它加上指定的前景顏色和背景顏色。它加上指定的前景顏色和背景顏色。 【例例

9、3】刷存的重要性能指標(biāo)是它的帶寬。實(shí)際工作時刷存的重要性能指標(biāo)是它的帶寬。實(shí)際工作時顯示適配器的幾個功能部分要爭用刷存的帶寬。假定顯示適配器的幾個功能部分要爭用刷存的帶寬。假定總帶寬的總帶寬的50%用于刷新屏幕，保留用于刷新屏幕，保留50%帶寬用于其他帶寬用于其他非刷新功能。非刷新功能。 (1)若顯示工作方式采用分辨率為若顯示工作方式采用分辨率為1024768，顏色深，顏色深度為度為3B，幀頻，幀頻(刷新速率刷新速率)為為72Hz，計(jì)算刷存總帶寬應(yīng)，計(jì)算刷存總帶寬應(yīng)為多少為多少? (2)為達(dá)到這樣高的刷存帶寬，應(yīng)采取何種技術(shù)措施為達(dá)到這樣高的刷存帶寬，應(yīng)采取何種技術(shù)措施?【解解】 (1) 刷新所需帶寬刷新所需帶寬=分辨率分辨率每個像素點(diǎn)顏色深度每個像素點(diǎn)顏色深度刷新速率刷新速率 10247683B72/s=165888KB/s=162MB/s 刷存總帶寬應(yīng)為刷存總帶寬應(yīng)為162MB/s100/50=324MB/s(2)為達(dá)到這樣高的刷存帶寬，可采用如下技術(shù)措施：為達(dá)到這樣高的刷存帶寬，可采用如下技術(shù)措施： 使用高速的使用高速的DRA