Расширенный графический адаптер ( EGA ) — графический адаптер IBM PC [2] [3] и де-факто стандарт компьютерного дисплея с 1984 года, который заменил стандарт CGA , представленный в оригинальном IBM PC , и сам был заменен стандартом VGA в 1987 году. В дополнение к оригинальной карте EGA, произведенной IBM , было произведено множество совместимых карт сторонних производителей, а графические режимы EGA продолжали поддерживаться стандартами VGA и более поздними версиями.
EGA была представлена в октябре 1984 года компанией IBM, [2] [3] вскоре после выхода нового PC/AT . EGA можно было установить на ранее выпущенные ПК IBM, но требовалось обновление ПЗУ на материнской плате . [4]
Первым продуктом компании Chips and Technologies , анонсированным в сентябре 1985 года, был четырехчиповый набор микросхем EGA , который выполнял функции 19 собственных чипов IBM в оригинальном адаптере Enhanced Graphics Adaptor. К ноябрьской выставке COMDEX более полудюжины компаний представили EGA-совместимые платы на базе чипсета C&T. [5]
В период с 1984 по 1987 год несколько сторонних производителей выпустили совместимые карты, такие как Autoswitch EGA [6] или набор микросхем Super EGA от Genoa Systems . [7] Более поздние карты, поддерживающие расширенную версию VGA, получили аналогичное название Super VGA .
Стандарт EGA устарел в 1987 году с появлением MCGA и VGA в линейке компьютеров PS/2 . [8]
Коммерческое программное обеспечение начало поддерживать EGA вскоре после его появления, с The Ancient Art of War , выпущенной в 1984 году. [9] Microsoft Flight Simulator v2.12 , [10] [11] Jet , [12] Silent Service , [13] и Cyrus , [14] все выпущенные в 1985 году, предлагали поддержку EGA наряду с Windows 1.0 . Sierra's King's Quest III , выпущенная в 1986 году, была одной из первых массовых компьютерных игр , в которых она использовалась.
К 1987 году поддержка EGA стала обычным явлением. [15] Большая часть программного обеспечения, созданного до 1991 года, могла работать в формате EGA, хотя в подавляющем большинстве коммерческих игр использовалось разрешение 320×200 с 16 цветами для обратной совместимости с CGA и Tandy , а также для поддержки пользователей, у которых не было улучшенного монитора EGA. 350-строчные режимы в основном использовались в бесплатных/условно-бесплатных играх и прикладном программном обеспечении, хотя SimCity является ярким примером коммерческой игры, работающей в разрешении 640 × 350 с режимом 16 цветов. [16] [17]
Оригинальная IBM EGA представляла собой 8-битную карту PC ISA с 64 КБ встроенной оперативной памяти . Дополнительная дочерняя плата ( карта расширения графической памяти ) обеспечивала минимум 64 КБ дополнительной оперативной памяти и до 192 КБ, если она полностью заполнена комплектом модуля графической памяти . [18] Без этих обновлений карта была бы ограничена четырьмя цветами в режиме 640 × 350. [19]
Вывод осуществлялся через RGB с прямым приводом [20] , как и в случае с CGA, но композитный видеовыход не был включен. [21] Могут управляться мониторы MDA и CGA, а также недавно выпущенные улучшенные цветные мониторы для использования специально с EGA. [22]
В мониторах, предназначенных для EGA, использовалась конструкция с двойной синхронизацией , которая могла переключаться с 15,7 кГц в 200-строчных режимах на 21,8 кГц для 350-строчных режимов. [22]
Многие карты EGA имеют DIP-переключатели на задней стороне карты для выбора типа монитора. Если выбран CGA, карта будет работать в 200-строчном режиме и использовать символы 8×8 в текстовом режиме . Если выбран EGA, карта будет работать в 350-строчном режиме и использовать текст размером 8×14.
Некоторые карты сторонних производителей, использующие спецификацию EGA, продавались с завода с полными 128 КБ ОЗУ, в то время как другие включали целых 256 КБ для поддержки нескольких графических страниц, нескольких наборов символов текстового режима и больших дисплеев с прокруткой . [6] Некоторые карты сторонних производителей, такие как ATI Technologies EGA Wonder , построены на основе стандарта EGA и дополнительно предлагают такие функции, как расширенные графические режимы до разрешения 800 × 560 и автоматическое определение типа монитора. [23]
EGA производит отображение до 16 цветов (с использованием фиксированной палитры или одного, выбранного из гаммы 64 цветов (6-бит RGB) , в зависимости от режима) при нескольких разрешениях до 640×350 пикселей, а также двух монохромных режимы с более высоким разрешением. Карты EGA включают ПЗУ для расширения системного BIOS для дополнительных графических функций и специальный контроллер CRT (CRTC) . [24]
IBM EGA CRTC поддерживает все режимы адаптеров IBM MDA и CGA через определенные параметры режима, [24] , но он не полностью совместим с регистрами Motorola MC6845 , используемым в этих картах, поэтому программное обеспечение, которое напрямую программирует регистры для выбора режимы могут давать разные результаты на EGA. [25]
Поддерживаемые разрешения: 320 × 200 и 640 × 200 (на мониторе CGA или EGA [26] ), 720 × 350 и 640 × 350 (на мониторе MDA), а также 320 × 350 и 640 × 350 (на мониторе EGA). EGA сканирует с частотой 21,8 кГц при использовании 350-строчного режима и 15,7 кГц при использовании 200-строчного режима. [22]
В режиме высокого разрешения 640×350, для которого требуется улучшенный монитор EGA, можно выбрать 16 цветов из палитры, содержащей все комбинации двух бит на пиксель для красного, зеленого и синего. Это четыре уровня интенсивности для каждого основного цвета и всего 64 цвета. Графические режимы 640 × 200 и 320 × 200 обеспечивают обратную совместимость с программным обеспечением и мониторами CGA, но они могут одновременно использовать всю шестнадцатицветную палитру CGA вместо меньших четырехцветных палитр, которыми фактический CGA ограничен в этих режимах. . [26]
16-цветные графические режимы EGA используют битовые плоскости и регистры масок [27] вместе с побитовыми операциями ЦП [28] для ускорения графики . Те же самые методы впоследствии использовались в VGA .
ЕГА поддерживает:
Текстовые режимы:
Расширенные графические режимы сторонних плат: [ нужна ссылка ]
С помощью EGA все 16 цветов CGA могут использоваться одновременно, и каждый из них может быть отображен из более широкой палитры из 64 цветов (по два бита для красного, зеленого и синего). Альтернативный коричневый цвет CGA включен в большую палитру, поэтому его можно использовать без какого-либо дополнительного оборудования дисплея. Более поздний стандарт VGA основывался на этом, отображая каждый из 64 цветов из более крупной настраиваемой палитры из 256.
Стандартные мониторы EGA не поддерживают использование расширенной цветовой палитры в 200-строчных режимах, поскольку монитор не может отличить подключение к карте CGA от подключения к карте EGA, выводящей 200-строчный режим. EGA переопределяет некоторые контакты разъема для передачи расширенной информации о цвете. Если бы монитор был подключен к карте CGA, эти контакты не могли бы передавать достоверную информацию о цвете, и экран мог бы быть искажен, если бы монитор интерпретировал их как таковые. По этой причине стандартные мониторы EGA будут использовать назначение контактов CGA в 200-строчных режимах, поэтому монитор также можно использовать с картой CGA. [ нужна цитата ]
Некоторые мониторы EGA являются переключаемыми , то есть их можно настроить на использование всей палитры даже в 200-строчных режимах, часто с помощью механического переключателя. Лишь несколько коммерческих игр были выпущены с поддержкой расширенной цветовой палитры в 320×200 или 640×200 (включая DOS-версию Super Off Road ). [29] [30]
При выборе цвета из палитры EGA два бита используются для красного, зеленого и синего каналов для передачи значений 0, 1, 2 или 3. Например, для выбора пурпурного цвета значения красного и синего будут средними. интенсивность (2 или 10 в двоичном формате), а зеленое значение будет выключено (0).
В таблице ниже показан пример палитры, соответствующей 16 стандартным цветам CGA, с их представлением в двоичном формате rgbRGB (внутренний порядок битов карты), где строчные буквы — это биты низкой интенсивности, а прописные буквы — биты высокой интенсивности. Также отображаются десятичные и шестнадцатеричные значения (преобразованные в эквивалентные 24-битные веб-цвета sRGB ).
Следующие изображения подробно иллюстрируют полную палитру EGA.
EGA использует для вывода девятиконтактный сверхминиатюрный D-разъем ( DE-9 ), идентичный разъему CGA. Стандарт сигнала и распиновка обратно совместимы с CGA, что позволяет использовать мониторы EGA на картах CGA и наоборот.
При работе в режимах EGA контакты 2, 6 и 7 переназначаются для вторичных сигналов RGB EGA (см. таблицу выводов ниже). При работе в 200-строчных режимах CGA карта EGA полностью обратно совместима со стандартным монитором IBM CGA; однако мониторы сторонних производителей имели разную совместимость. [ нужна цитата ]
Мониторы сторонних производителей иногда подключают второй контакт к внутреннему заземлению. При подключении к карте EGA это замыкает вторичный красный выход EGA на землю и может повредить карту. Кроме того, некоторые мониторы были подключены со вторым контактом в качестве единственного заземления, и они не будут работать с EGA. [ нужна цитата ]
И наоборот, монитор EGA должен работать с адаптером CGA, но если он не установлен в режим CGA, вторичный красный сигнал будет заземлен (всегда ноль), а вторичный синий будет плавающим (неподключенным), вызывая все высокоинтенсивные сигналы. цвета, за исключением коричневого, отображаются неправильно, а все цвета потенциально имеют переменный синий оттенок из-за неопределенного состояния несвязанного вторичного синего цвета. [ нужна цитата ]
Монитор IBM 5154 EGA имеет специальный режим совместимости с IBM 5153 CGA при работе с сигналами синхронизации CGA и автоматически переключается на распиновку CGA, чтобы избежать всех упомянутых проблем при работе в этом режиме. [31]
Оригинальная карта IBM EGA включает в себя функциональный разъем (синий разъем J4, см. первое фото на этой странице), обеспечивающий доступ к двум разъемам RCA на задней стороне карты, а также к нескольким аналоговым и цифровым сигналам, на которые можно настроить адаптер EGA. использовать. [32]
Интерфейс светового пера также присутствовал на оригинальной карте. [33]
Для режимов цветного текста и графики CGA видеопамять отображается в 16 КБ адресов, начинающихся с адреса B8000h, а в монохромном (MDA-совместимом) текстовом режиме видеопамять занимает 16 КБ, начиная с адреса B0000h. Эти сопоставления адресов предназначены для обратной совместимости.
Для новых для EGA режимов видеопамять начинается с адреса A0000h и занимает 64 КБ. Различные базовые адреса для цветного и монохромного режимов позволяют использовать EGA одновременно с монохромной видеокартой на одном компьютере или использовать EGA в текстовом режиме MDA одновременно с CGA на одном компьютере.
Собственные графические режимы EGA являются планарными , в отличие от чередующихся режимов CGA и Hercules . Видеопамять разделена на четыре «плоскости» (кроме 640×350×2, у которого две плоскости), по одной на каждый компонент цветового пространства RGBI. Каждый пиксель представлен одним битом в каждой плоскости. Если бит в красной плоскости включен, но ни один из эквивалентных битов на других страницах не включен, в этом месте экрана появится красный пиксель. Если бы все остальные биты этого конкретного пикселя также были включены, он стал бы белым и так далее.
Самолеты бывают разных размеров в зависимости от режима:
Все плоскости находятся в сегменте A000 адресного пространства ЦП. Они имеют переключение банков, и на шине ЦП можно одновременно читать только одну плоскость; однако программист может настроить регистры управления на карте, чтобы выбирать, в какие плоскости записывать, и записывать в несколько одновременно. Исключением является режим чтения 1, в котором все четыре плоскости считываются и сравниваются с запрограммированными данными «Сравнение цветов», а байт, указывающий результат сравнения всех четырех плоскостей, может быть прочитан на шине ввода-вывода.
