Исследование влияния объема видеопамяти на характеристики видеосистемы.

БАЛТИЙСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ

РЫБОПРОМЫСЛОВОГО ФЛОТА

Кафедра ТОР

Методические указания к лабораторной работе № 6

по дисциплине «Организация ЭВМ и систем»

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ПАРАМЕТРОВ АДАПТЕРА НА

ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ВИДЕОСИСТЕМЫ.

НАСТРОЙКА ВИДЕОСИСТЕМЫ ПК.

Калининград 2011

Цель работы.Исследование влияния параметров адаптеров на характеристики видеосистемы ПК. Приобретение практических навыков установки адаптеров и настройки видеосистемы на максимальную производительность.

Описание лабораторной установки

В состав лабораторной установки входят:

1. Системный блок ПК с материнской платой со слотами шин расширения ISA, PCI, AGP и установленной операционной сис­темой Windows 98/XP;

2. Видеоадаптеры: ISA (чипсет Trident TVGA 8900C), три адаптера PCI (S3 Trio64V2/DX, Trident TGUI 9440-3, Matrox MGA), один адаптер AGP (S3 3D/2x) - установлен в системном блоке;

3. Набор из пяти - семи видеоадаптеров VGA, SVGA с интерфейсами ISA, VLB, PCI, AGP (у преподавателя);

4. Клавиатура, мышь;

5. Два мо­нитора SVGA (например, SAMTRON 56E и DAEWOO);

6. Отвертка крестовая.

7. Тестирующие программы Speed, Videotst, Hwinfo (установлены на винчестерах) и файлы vc.com, keyrus.com.

Задание на самоподготовку.

1. По рекомендованной литературе ознакомиться с назначением, устройством, основными режимами работы и характеристиками видеоадаптеров ([1] глава 15).

2. подготовить таблицы для занесения результатов исследования.

3. Решить задачи:

Задача 1.Монитор имеет максимальное разрешение 1280x1024 пикселов. Для минимально допустимой частоты обновления экрана 75 Гц, рассчитать, с какой частотой должен работать цифро-аналоговый кодек видеокарты. Коэффициент, учитывающий затраты времени на включение/выключение импульса и обратный ход луча, принять 1,5.

Задача 2.Определить минимально необходимый объем локальной видеопамяти адаптера для обеспечения работы монитора с разрешением 1600x1200 и глуби­ной цветового охвата 24 бита.

Методические указания.

Видеосистемой называется комплекс аппаратных и программных средств, обеспечивающих обработку и вывод изображения. Обязательными элементами видеосистемы являются: видеоадаптер, устройство отображения видеоинформации и управляющее их работой программное обеспечение.

В настоящей лабораторной работе основное внимание уделено изучению видеоадаптеров. Основная функция видеоадаптера — преобразование цифрового сигнала, циркулирующего внутри PC, в электрические сигналы, подаваемые на устройства вывода изображения. Можно сказать, что видеоадаптер играет роль интерфейса между компьютером и устройством отображения информации, обычно, монитором.

Это назначение (интерфейс между компьютером и устройством отображения) было единственным назначением первых видеоадаптеров (MDA, CGA, HGC, EGA, VGA). Однако по мере развития PC на видеоадаптер стали возлагаться дополнительные обязанности: аппаратное ускорение 2D- и 3D-графики, обработка видеосигналов, прием телевизионных сигналов и многое другое. Для решения этих задач в состав видеоадаптера начали включать дополнительные элементы, в результате чего современный видеоадаптер, часто именуемый Super VGA или SVGA, превратился в мощное универсальное графическое устройство.

Видеоадаптер определяет следующие характеристики видеосистемы:

1. максимальное разрешение и максимальную частоту строчной и кадровойразверток (совместно с монитором);

2. максимальное количество отображаемых оттенков цветов;

3. скорость обработки и передачи видеоинформации, определяющую производительность видеосистемы и PC в целом.

В общем случае видеоадаптер включает в себя следующие основные элементы (более подробно см. Приложение):

1. видеопамять, предназначенную для хранения цифрового изображения;

2. набор микросхем (Chipset), реализующий все необходимые функции обработки цифрового изображения и преобразования его в видеосигнал, подаваемый на монитор;

3. схемы интерфейса с шиной ввода/вывода PC;

4. ROM Video BIOS, в котором хранится расширение BIOS, предназначенное для управления видеосистемой PC (для адаптеров EGA, VGA, SVGA);

5. цифро-аналоговый преобразователь, выполняющий преобразование цифровых данных, хранящихся в видеопамяти, в аналоговый видеосигнал (для видеоадаптеров VGA и SVGA);

Важнейшие характеристики видеоадаптеров включают в себя:

1. перечень и характеристики поддерживаемых режимов;

2. объем видеопамяти, а также ее тип, разрядность и быстродействие;

3. разрядность и быстродействие Chipset видеоадаптера;

4. набор аппаратно ускоряемых графических функций;

5. быстродействие цифро–аналогового преобразователя (RAMDAC);

6. тип интерфейса с шиной ввода/вывода;

7. драйверы.

В данной работе рассматриваются следующие характеристики видеоадаптеров:

· объем видеопамяти, ее тип, разрядность и быстродействие;

· быстродействие цифро–аналогового преобразователя (RAMDAC);

· тип интерфейса с шиной ввода/вывода;

· драйверы.

Объем видеопамяти является основной характеристикой видеоадаптера, определяющей разрешение и цветность формируемого изображения. Чем больше объем видеопамяти, тем выше разрешение и шире цветовая палитра изображения. Для изображения с разрешением N x M (количество точек изображения по горизонтали и вертикали соответственно)и количеством оттенков цветов 2ⁿнеобходим объем видеопамяти N x M x n бит, или (N x M x n)/8 байт. Таблица соответствия объема видеопамяти, разрешения и количества цветов приведена в Приложении 2 (таблица П1.)

Быстродействие цифро-аналогового преобразователя (RAMDAC) характеризуется его рабочей частотой. Данный параметр определяет ширину спектра видеосигнала. Его значение должно быть не меньше ширины полосы пропускания видеотракта монитора (приблизительно оно может быть определено в герцах как произведение N_max x M_max x F_кадр, где N_max x M_max – максимальное разрешение, а F_кадр – максимальная частота кадров, которые может обеспечить видеоадаптер). Для современных видеоадаптеров типичная частота RAMDAC составляет 250 – 300 МГц.

Тип интерфейса с шиной ввода/выводаопределяет скорость обновления кадрового буфера, поэтому оказывает существенное влияние на быстродействие видеосистемы РС. Каждый интерфейс ввода/вывода имеет свою разрядность шины данных и рабочую частоту. Оба этих параметра, объединяются в один показатель - пропускную способность шины:

Пропускная способность шины [Мбайт/с] = Р_шд [бит] • F_ш [Мгц] / 8,

где Р_шд - разрядность шины данных, F_ш - рабочая частота шины. На сегодняшний день наиболее медленными являются видеоадаптеры с интерфейсом ISA, которые устарели, но ещё годятся для работы в текстовом режиме. Для эффективной работы с двумерной графикой годятся видеоадаптеры с интерфейсом PCI, а для трехмерной графики нужен, как минимум, интерфейс AGP. Современные видеоадаптеры выпускаются, в основном, с более совершенным интерфейсом PCI Express.

Драйверы – это программы, связывающие аппаратные средства с операционной системой. Драйвер существенным образом влияет на работу, как самого устройства, так и всей системы в целом. При установке видеоадаптера и монитора операционная система Windows предлагает драйверы из собственной базы данных. Необходимо убедиться, что они являются оригинальными, т.е. разработаны именно для этих устройств. Если таковые отсутствуют, следует воспользоваться драйверами, поставляемыми вместе с устройствами. Оригинальные драйверы обладают более широкими возможностями, чем стандартные.

Настройка видеосистемы. Для мониторов с экраном 15″ рекомендуется устанавливать разрешение 800х600 пикселей, для 17″ - 1024х768 или 1280х1024, для 19″ - 1280х1024 пикселей; качество цветопередачи, если позволяет объём видеопамяти, выбирать не менее 24бит. Важным параметром, влияющим на здоровье и самочувствие человека, является частота обновления изображения (частота кадров). По санитарным нормам для мониторов на электронно-лучевых трубках она должна быть не менее75Гц! С ЖК-мониторами комфортно работать на частоте 60Гц.

При правильно настроенной видеосистеме изображение не дрожит, рабочий стол находится в центре экрана и занимает всё видимое поле.

Подготовка к работе

Выберите из набора плат лабораторной установки видеокарту ISA с чипсетом Trident TVGA 8900C. Замените ею установленный в ПК контроллер AGP. Предъявите ПК преподавателю, получите инструкции по работе с видеокартой

ВНИМАНИЕ! Переключение проводов, кабелей, перестановка адаптеров и прочие действия в компьютере выполняйте только при выключенном блоке питания. При установке и замене контроллеров не при­кладывайте больших усилий. Во избежание прогибов системной платы, поддер­живайте её с обратной стороны.

Получив разрешение, включите компьютер в режиме MS-DOS (нажмите F8 при появлении таблицы конфигурации, выберите Command prompt only), запустите оболочку Volkov (введите в командной строке vc), найдите папку TESTS и убедитесь, что в ней имеются тестирующие программы Speed, Videotst, Hwinfo.

5. Лабораторное задание

Исследование влияния объема видеопамяти на характеристики видеосистемы.

Убедитесь, что в видеоадаптере Trident TVGA 8900C отключены микросхемы U2 и U3, а остальные микросхемы подключены. В этом случае объем видеопамяти должен составлять 256 килобайт.

а) Включите компьютер, определите по сообщению BIOS’а видеоадаптера объём видеопамяти. Занесите данные в табл.1. Если при запуске ПК не удаётся зафиксировать сообщение видеобиоса, перезапустите его нажатием клавиш Ctrl-Alt-Del, или протестируйте программой Hwinfo.

б) Запустите режиме MS-DOS тест Speed, определите и запишите в табл.1 скорость вывода изображения на экран (указана в chr/ms) и эквивалентные частоты CPU и FPU.

в) Запустите в режиме MS-DOS тест Videotst и, руководствуясь данными, приведёнными в таблице Приложения 1, определите максимальное разрешение и возможное при этом количество цветов, а также максимальное количество цветов и возможное при этом разрешение. Занесите результаты в табл. 1.

г) Выключите компьютер. Не извлекая адаптера, аккуратно, избегая перекосов, подожмите микросхему U3 в панельке до установления контакта первых ножек. Объем видеопамяти должен увеличиться вдвое. Повторите пункты а)-в).

д) Выключите компьютер, подсоедините аналогичным образом микросхему U2. Объем памяти видеоадаптера должен увеличиться до 1024 килобайт. Выполните пункты а)-в).

По результатам исследования сделайте вывод, на какие характеристики видеосистемы и как влияет объём видеопамяти.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: