دانلود مقاله کارت گرافیکی

سیستم های ویدئویی کامپیوترها در گذشت زمان رو به پیشرفت و بهبود بوده است و خواهد بود.

از آغاز تاریخچه کامپیوتر توانسته است این سیسستم را رو به پیشرفت گذارد.

شرکت های بسیاری نظیر IBM شرکت که بر می گردد به سال 1981، و...

در این پیشرفت سهیم بوده اند.IBM
سخت افزار ویدئویی توکار ندارند اما در مادربردهای امروزی سخت افزار ویدئویی IBMاکثر کامپیوترهای قدیمی شرکت گفته می شود.

ولی باید شما در هر حال راه انداز آداپتور ویدئویی را onboardتوکار وجود دارد؛ که به آن اصطلاحا“ نصب کنید تا سیستم عامل بتواند نوع آداپتور ویدئویی شما را تشخیص داده و با آن کار کند.
در یک پیکربندی کلی میتوان گفت آداپتورهای ویدئویی شامل یک برد،یک لبه اتصال 9 یا 15 پین و یک لبه اتصال 31 تایی دو رو در جدول مجاور کارت می باشد؛ که به ترتیب برد برای نگهداری مدارهای مجتمع، لبه اتصال برای متصل به کابل مانیتور و قسمت انتهایی برای قرار گرفتن کارت در یکی از اسلات های مادربرد می باشد.
در دو شکل پایین اگر با دقت توجه کنید تمام قسمت ها را مشاهده خواهید کرد:



انواع آداپتورهای ویدئویی
قبل از اینکه وارد بحث انواع آداپتورها بشویم مقدمه ای لازم است که بابد گفته شود.

از سال 1981 با ظهور ، آداپتورهای ویدئویی طراحی شده توسط این شرکت به(IBM کامپیوترهای اولیه، غول سخت افزاری جهان(شرکت صورت مجموعه ای از استانداردهای غیر رسمی سخت افزار مطرح شدند.

گر چه هر نسل جدید از سخت افزار ویدئویی شرکت مزبور ترکیبی از سرعت،تعداد رنگ بیشتر و تفکیک پذیری بالاتری را عرضه کرده است.
با تاکیدی بر اصل سازگاری با سخت افزارهای ویدئویی قبلی باقی ماند.

حتی جدیدترین کارت های IBMاما شرکت را پشتیبانی می کنند.

IBMگرافیکی نیز هنوز هم اعمال زیر سیستم های ویدئویی اولیه
قدیمی ترین و پایه ای ترین آداپتور ویدئویی بافرفریم می باشد.

بافرفریم در واقع به عملکرد کلی آداپتور ها اشاره می کند که شما در پایین معماری آنرا مشاهده می کنید
داده های تصویری در هر لحظه به صورت یک فریم مجزا در حافظه ویدئویی بارگذاری شده و یا از آن خوانده می شود.
نسبتا پیچیده ای است.IC آن، IC قسمت اصلی آداپتور بافرفریم را آی سی کنترلگر نمایشگر می دهد، که
یاکنترلگرلامپ اشعه کاتدی نیز میگویند.
CRTC هم IC که به این ان است که سیگنال های کنترل کنننده ونظارت کننده برعملکرد مونیتور راایجاد می کند.

crtcدرواقع کار
را خوانده و آن را برای مراحل بعدی پردازش انتقال VIDEO RAM است که محتویات CRTC و این
می دهد.
ها می توانند با یکدیگر کار کنند ودر واقع ICها CHIPSET امروزه دیگربه دلیل استفاده کردن از
کاستن مدارهای لازم برای انجام عملیات ویدئویی می باشد.CHIPSETهدف

×××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××
RAM ویدئویی
داده های تصویری که باید در مانیتور نما یش داده شوند در همین RAM ذخیره می شوند.
آداپتورهای RAM ویدئویی در دو حالت کلی می توانند کار کنند:
 حالت متن(TEXT MODE)
 حالت گرافیکی (GRAPHIC MODE)
در نوع حالت متن کاراکتر های اسکی در RAM ویدئویی ذخیره می شوند .

وقتی که کاراکتری در مانیتور ظاهر می شود، کاراکتر مر بوطه از RAM ویدئویی به وسیله ROM مخصوص کاراکتر ، مولد کاراکتر و ثبات انتقال ایجاد می شود .
ROM مخصوص کاراکتر ، در واقع نمای تمام کاراکترهای اسکی را به صورت پیکسل در خود ذخیره کرده است .

مدار مولد کاراکتر ، کاراکترهای اسکی موجود در ROM را به صورت سطرهایی از بیت ها تبدیل می کند .

سپس این مدار بیت ها را که ایجاد شده اند به مداری به نام ثبات انتقالی منتقل می کند .

ثبات انتقالی مزبور جریانی از بیت ها را برقرار می کند .

در این راستا مدار مولد سایر مشخصه های تعریف شده برای ثبات انتقالی را مانند چشمک زدن ، شدت نور ، ابعاد استاندارد و ...

را که از RAM ویدئویی گرفته است تعیین می کند .

در آخر هم مولد سیگنال مسئولیت تبدیل سلسله بیت های دریافتی از عبارت انتقالی به سیگنال های ویدئویی می باشد .

در واقع می توان گفت ، این سیگنال ها هستند که مانیتور را راه اندازی می کنند .

در حالت گرافیکی VRAM به جای نگهداری اطلاعات مربوط به کاراکترهای اسکی داده های مربوط به سایه خاکستری هر پیکسل را نگهداری می کند .

در نتیجه ROM مخصوص کاراکتر و مدارهای مولد کاراکتر خود به خود حذف می شوند .
داده های مربوط به پیکسل ها توسط CRTC از VRAM گرفته شده ، آنگاه بدون تغییر از مدار مولد کاراکتر عبور می کنند .

سپس داده های مزبور مستقیماً به ثبات انتقالی و مدار مولد سیگنال منتقل می شوند .
ROM BIOS ویدئویی
به این قسمت BIOS ویدئویی نیز گفته می شود .

کار این قسمت آن است که زمانی که از حالت متن به یکی از حالت های گرافیکی فابل دسترسی تغییر انجام می شود ، باید یک سری دستورهای اساسی در CRTC تغییر کند .

از آنجایی که دستورهای مورد نیاز برای پیکربندی CRTC به طراحی آن بستگی دارند ، برای ایجاد دستورهای نرم افزاری مورد نیاز نی توان به نرم افزار موجود در BIOS کامپیوتر متکی بود .

در نتیجه تمام آداپتورهای EGA و بالاتر از ROM BIOS محلی خود برای نگهداری نرم افزارهای مورد نیاز برای CRTC مخصوص خود استفاده می کنند ، که به آن میان نرم افزار می گویند .

آداپتورهای ویدئویی طوری پیکربندی شده اند که BIOS ویدئویی در فضای 128 کیلوبایتی ، بین C0000H-DFFFFH قرار می گیرد .
انواع استانداردهای کارت های گرافیکی MDA(Monochrome Display Adapter)
این آداپتور همزمان با ارائه اولین سیستم های کامپیوتری ، شرکت IBM در سال 1981 پا به عرصه گذاشت .

MDA یک آداپتور نمایش تک رنگ است که می تواند متن را با تعداد 25×80 کاراکتر در صفحه نمایش ظاهر سازد .

چون این آداپتور برای حالت های متن طراحی شده بود و نمی توانست تصاویر گرافیکی را نمایش دهد .

اما چون قیمت این آداپتور ارزان بود ، و متن را با کیفیت خوب نمایش می داد، محبوبیت قابل توجهی پیدا کرد.
در شکل زیر ترتیب قرار گرفتن پین ها را در آداپتور MDA مشاهده می کنید .
در شکل زیر ترتیب قرار گرفتن پین ها را در آداپتور MDA مشاهده می کنید .

این اتصال دهنده 9 پین برای اتصال چهار سیگنال فعال TTL مورد استفاده قرار می گیرد .«درمورد TTLباید گفت،که یکی از دو نوع سیگنـال ویدئویی است .TTL سر نام کلمات Transistor-Transisitor Logicمی باشد که استانداردی است برای ارســال داده ها نه ما نـیتور .» در مانیتورهای TTL سیگنـال رنگ به طور سطوح منطقی ارائه می شود ، یعنی مجموعه ای از سطوح 1 یا 0 است .

در مانیتــور تک رنگ TTL فقط از یک یا دو خط سیگنـــال استفاده می کند .

وقتی فقط یک خط انتقـال سیگنال مورد استفاده قرار می گیرد ، فقط می توان رنگ سیـاه یا رنگ دیگر را انتخاب کرد .

در واقع رنگ دیگری که انتخاب خواهد شد ، بستگی به فسفر مورد استفاده در CRT بستگی دارد .

اگر در مانیتور TTL تک رنگ از دو خط سیگنال استفاده شود ، یکی از خطوط روشن یا خاموش بودن پیکسل و دیگری شدت نور آن را کنترل می کند ، که عبارتند از سیگنال های شدت ، ویدئو ، افقی و عمودی .

سیگنال های ویدئو و شدت به ترتیب روشن / خاموش بودن و پرتوی که نور بودن هر یک از پیکسل ها را مشخص می کنند و سیگنال های افقی و عمودی نیز برای ایجاد همزمانی در مانیتور مورد استفاده قرار می گیرند .

با توجه به این چهار سیگنال موجود کار سیگنال های شدت و ویدئو مشخص است و لازم به توضیح نمی باشد ، ولی در مورد سیگنال های افقی عمودی که برای ایجاد همزمانی در مانیتور مورد استفاده قرار می گیرند توضیحی را لازم می بینم : برای درک این مطلب باید دانست که تصاویر در مانیتور به چه ترتیبی ظاهر می شوند .

تصاویر در مانیتورها در واقع به صورت خطوط افقی پیکسل ها تشکیل می شوند که از گوشه فوقانی و چپ تصویر شروع شده اند و تا گوشه پایینی سمت راست مانیتور دامه می یابند .

و بعد از ترسیم هر خط بر روی مانیتور ، پرتو الکترونی خاموش شده و در ابتدای خط افقی بعدی قرار می گیرد .

در مسیر بازگشت افقی داده ای وجود ندارد ، به همین علت برای این که شروع خط بعدی ب اارائه داده های مربوط « هم زمان » می باشد پالس به نام «پالس هم زمانی» از آداپتور ویدئویی به مانیتور ارسال می شود .

که در این حالت می توان خط افقی جدیدی را ترسیم نمود .

بعد از اینکه پرتو الکترونی به انتهای مسیر خود ، که انتهای سمت راست مانیتور است می رسد ، یک صفحه کامل ایجاد می شود که به سرعت این کار همزمانی عمودی می گویند .

بعد از تشکیل صفحه کامل باید پرتو الکترونی به جای خود برگردد که همان نقطه شروع است ، که به آن بازگشت افقی می گویند .

استانداردMDA دارای :***************************ص 108************* COLOR GRAPHICS ADAPTER)CGAسال1981) آداپتور گرافیکی رنگی یا CGA اولین آداپتوری بود که حالتهای متن و رنگ را برای کامپیوتــر های شخصی «PC» ارائه کرد ، تفکیک پذیری آن ( تعداد پیکسل در هر صفحه از مانیتور ) بسیار پایین و در حدود 200*160 پیکسل بود .

تعداد رنگ های قابل ارائه در هر پیکسل به 16 رنگ ختم می شد .

در جدول زیر شما حالت های ویدئویی استاندارد CGA را مشاهده می کنید .

در شکل زیر شما نمونه ای از اتصال دهنده ویدئویی CGA را مشاهده می کنید ، که طراحی آن مانند نمونه قبلی آداپتور یعنی MDA می باشد .

که هر 9 پین جداگانه کارشان نوشته شده است .

Enhanced Graphics Adapter )EGAدر سال 1984 ( آداپتور قبلی که CGA نام داشت نتوانست مدت زیادی دوام بیاورد ، نیاز به تفکیک پذیری بالا و تعداد رنگ های بیشتر باعث گردید تا طراحان کارت های گرافیکی نسل جدیدی را با عنوان آداپتور گرافیکی پیشرفته ارائه کنند .

یکی از امتیازات این کارت آن بود که می توانست مدل های قبلی را نیز مورد حمایت خود قرار دهد .

در جدول زیرکه در صفحه بعدی قرار دارد، شما حالت های ویدئویی استاندارد EGA را مشاهده می کنید .

در شکل زیر شما با ترتیب قرار گرفتن پایه ها در استاندارد EGA آشنا می شوید .

ص 181 در این مدل برای ایجاد رنگ های اصلی قرمز ، سبز و آبی از سیگنال های دیجیتالی سازگار با TTL استفاده شده است .

با اضافه کردن مجموعه ای از سیگنال ها ( که سیگنال های شدت نامیده می شود .

) مانند شدت نور رنگ قرمز ( پایه 2 ) ، شدت نور رنگ سبز ( پایه 6 ) و شدت نور رنگ آبی ( پایه 7 ) .

در مجموع شش سیگنال کنترل رنگ EGA خواهد شد که دستیابی به 64 رنگ را امکان پذیر می کند .

و پایه های 8 و 9 به ترتیب سیگنال همزمانی افقی و عمودی را کنترل می کنند .

Professional Graphics Adapter) PGAدر سال 1984 ( این آداپتور با نام آداپتور گرافیکی حرفه ای در سال 1984 وارد بازار شد و در آن زمان ای نسیستم انقلابی در صنعت خود ایجاد کرد .

مانند چرخش سه بعدی ، به روز رسانی تصویر در 60 بار در ثانیه و ...

اما PGA فیمت بسیار گرانی داشت و نتوانست خود را با توجه به کارایی هایی که داشت در بازار نشان دهد .

در جدول زیر حالت های ویدئویی استاندارد GPA را مشاهده می کنید .

ص 108 Multi Color Graphics Array ) MCGAدر سال 1987 ( این آداپتور با نام آرایه گرافیکی چند رنگ در اصل به صورت Onboard وارد بازار شد .

( یعنی آداپتور گرافیکی بر روی برد اصلی کامپیوتر تعبیه گردیده است .

) MCGA علاوه بر پشتیبانی تمام حالت های ویدئویی CGA ، حالت ویدئویی دیگری با قابلیت 200*320 و با 256 رنگ را نیز ارائه کرده است .

MCGA اولین آداپتوری است که به جای استفاده از سیگنال TTL از سیگنال ها یآنالوگ استفاده می کند .

در جدول زیر حالت های ویدئویی استاندارد MCGA را مشاهده می کنید .

بدین ترتیب IBM فرصتی بدست آورد تا بتواند اتصال دهنده 15 پینی خود را مطرح سازد که در شکل زیر این اتصال دهنده را مشاهده می کنید .

ص112 قبل از اینکه وارد در مورد بحث هر یک از پین های این اتصال دهنده شویم ، بهتر است توضیحاتی در مورد سیگنال های ویدئویی آنالوگ داده شود .

یکی از تفاوت های اصلی اتصال دهنده آنالوگ با نمونه قدیمی تر خود یعنی «TTL» استفاده از خط اتصال زمین مجزا به ازای هر رنگ می باشد .

دقت در اتصال زمین این سیگنال ها بسیار حیاتی می باشد ، زیرا وجود هرگونه نویزی در این سیگنال ها تغییرات غیر معمولی در