多色圖形適配器

多色圖形適配器

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中文名: 多色圖形適配器 外文名: Multi-Color Graphics Array

多色圖形適配器（Multi-Color Graphics Array或MCGA）是電腦顯示標準之一，1987年在某些PS/2型號上出現，比VGA成本低。MCGA有可以在262144色調色板中選256種顏色的彩色模式，或640x480的單色模式。相比之下，VGA有256k顯示存儲器，因而640x480分辨率模式只有單色，256色的彩色模式分辨率只能達到320x200。

目錄

簡介

多色圖形適配器（Multi-Color Graphics Array或MCGA）是電腦顯示標準之一，1987年在某些PS/2型號上出現，比VGA成本低。MCGA有可以在262144色調色板中選256種顏色的彩色模式，或640x480的單色模式。相比之下，VGA有256k顯示存儲器，因而640x480分辨率模式只有單色，256色的彩色模式分辨率只能達到320x200。

分辨率

分辨率（英語：Image resolution）泛指量測或顯示系統對細節的分辨能力。此概念可以用時間、空間等領域的量測。日常用語中之分辨率多用於視頻的清晰度。分辨率越高代表視頻品質越好，越能表現出更多的細節；但相對的，因為紀錄的信息越多，文件也就會越大。個人電腦里的視頻，可以使用視頻處理軟件（例如Adobe Photoshop、PhotoImpact）調整大小、編輯照片等。

視頻圖形陣列

視頻圖形陣列（英語：Video Graphics Array，簡稱VGA）是IBM於1987年提出的一個使用類比信號的電腦顯示標準。這個標準已對於現今的個人電腦市場已經十分過時。即使如此，VGA仍然是最多製造商所共同支持的一個標準，個人電腦在加載自己的獨特驅動程序之前，都必須支持VGA的標準。例如，微軟Windows系列產品的引導畫面仍然使用VGA顯示模式，這也說明其分辨率和載色數的不足。

VGA這個術語常常不論其圖形設備，而直接用於指稱640×480的分辨率。VGA設備可以同時存儲4個完整的EGA色版，並且它們之間可以快速轉換，在畫面上看起來就像是即時的變色。

在色版上，VGA除了擴充為256色的EGA式色版外，這256種顏色是可以改變的。可以透過VGADAC，任意的指定為任何一種顏色。這就程度上改變了原本EGA的色版規則。因為在CGA上，只有16種無法改的色彩。在EGA上雖然仍只能顯示16種色彩，但這16種色彩其實是從64彩色盤中挑選出的。EGA分配給每個色頻（RGB）兩個比特，{\displaystyle 2^{2}}=4種變化，{\displaystyle 4^{3}}個色頻=64種色彩。而VGA在指定色版顏色時，一個顏色頻道有6個bit，紅、綠、藍各有64種不同的變化，因此總共有262,144種顏色。在這其中的任何256種顏色可以被選為色版顏色（而這256種的任何16種可以用來顯示CGA模式的色彩）。

這個方法最終仍然使了VGA模式在顯示EGA和CGA模式時，能夠使用前所未有的色彩，因為VGA是使用模擬的方式來繪出EGA和CGA畫面。提供一個色版轉換的例子：要把文字模式的字符顏色設置為暗紅色，暗紅色就必須是CGA 16色集合中的一種顏色（譬如說，取代CGA默認的7號灰色），這個7號位置將被指定為EGA色版中的42號，然後VGA DAC將EGA #42指定為暗紅色。則畫面上的原本的CGA七號灰色，都會變成暗紅色。這個技巧在256色的VGA DOS遊戲中，常常被用來表示加載遊戲的淡入淡出畫面。

總結來說，CGA和EGA同時只能顯示16種色彩，不過EGA有更多色盤可用。而VGA不但兼容於CGA或EGA模式，更可以使用Mode 13h模式一次顯示256色版中的所有色彩，而這256種顏色是從262,144種顏色（18-bit）中挑出的。

電腦顯示標準

歷史上個人電腦曾經使用過多種電腦顯示標準或顯示方式。顯示標準通常是顯示分辨率（由屏幕橫向和縱向像素數目來定義）、顏色比特數和屏幕刷新頻率（單位赫茲）的一個組合。早期的顯示適配器只是簡單的幀緩衝區，新的顯示標準還定義更詳細的顯示功能和軟件控制接口。

早期，大多數電腦顯示器的縱橫比是4:3，也有一些是5:4。之後16:10、16:9的寬屏顯示器相繼成為主流，最近21:9等新的顯示方式也已產生。

在一计算机系统中支持多重图形适配器的设备与方法

技術領域

本發明涉及一種在計算機系統中進行圖形處理的設備與方法，尤有關支持多重圖形適配器的設備與其方法。

參考

在一現有計算機系統，繪圖工作由CPU 2經由芯片組1和圖形加速端口(Accelerated Graphics Port，AGP)或外圍部件接口(Peripheral Component Interconnect，PCI)總線送至一外部圖形適配器4。外部圖形適配器4有一外部圖形加速器41用以處理2D和3D圖形，以及一局部存儲器42作為圖形適配器4的圖形存儲器或視頻存儲器。此圖形結構減少仰賴CPU 2的超載處理，使其能專心做繪圖之外的其它工作。

然而，因半導體製造技術日新月益，圖形適配器內嵌於一整合芯片組，以及利用所謂的統一內存結構(Unified Memory Architecture，UMA)將局部存儲器42整合至現有系統存儲器是一種趨勢。因此，參考圖2，在整合芯片組6中直接將繪圖工作送至嵌式圖形適配器7，嵌式圖形適配器7則如同前述外部圖形適配器一樣地處理繪圖工作。此整合不但滿足一般使用者的需求同時也大幅降低一計算機系統的成本，因為使用者不需為他們的計算機額外支出購買包含一附加圖形適配器的一圖形卡。

然而，此整合對想要一最先進、能更快速處理3D圖像的圖形加速器來玩3D遊戲或執行3D圖形程序的使用者而言並非合理且不能接受的。使用一較快速的圖形卡是讓一台老舊計算機升級的許多方式之一。如此，狂熱的使用者通常會為更強大的3D圖形加速功能另外購買擁有一額外最先進圖像加速器的圖形卡安裝在其計算機。

根據圖3，為防止與有最先進圖形加速器41的外部圖形適配器4的相互干擾，當一外部圖形適配器4存在時，必須使一整合芯片6的整個嵌式圖形適配器7失效；如此，嵌式圖形適配器7便浪費了。

因此，可支持外部圖形適配器與嵌式圖形適配器二者共存的計算機系統的需求是很大的。有雙圖形適配器，一計算機使用者可擴充其台式計算機、在個別顯示器上執行不同程序，甚至以多重窗口執行一些應用程序，並且各顯示器有不同的分辨率與色彩深度。

本發明另一個目的是提供一種在一計算機系統中支持多重圖形適配器的設備與方法，其整合嵌式圖形適配器的圖形存儲器至計算機系統的DRAM，以及CPU與嵌式圖形適配器利用PCI處理以存取嵌式圖形適配器的圖形存儲器。

本發明另一個目的是提供在一計算機系統中支持多重圖形適配器的設備與方法，嵌式圖形適配器可以是一AGP裝置，而同時外部圖形適配器則為一PCI裝置，反之亦然。

為達成以上目的，根據本發明在一計算機系統中用以支持多重圖形適配器的設備包含一嵌式圖形適配器、一磁心邏輯、一AGP橋接器和一PCI橋接器。此嵌式圖形適配器有一AGP接口與一PCI接口，而磁心邏輯有信號連接到嵌式圖形適配器的圖形存儲器，此AGP橋接器以信號方式連接到AGP接口與存儲器控制器；同樣地，此PCI橋接器以信號方式連接到PCI接口與存儲器控制器。

當一外部AGP圖形適配器存在於一計算機系統中，此嵌式圖形適配器利用PCI處理經由PCI接口及PCI橋接器，傳送數據至存儲器控制器。另一方面，當一外部PCI圖形適配器存在於此計算機系統中，嵌式圖形適配器利用AGP處理經由AGP接口及AGP橋接器，傳送數據至存儲器控制器。

當此計算機系統無外部圖形適配器，嵌式圖形適配器可作為一AGP裝置，並利用AGP處理經由AGP接口及AGP橋接器傳送數據至存儲器控制器。

嵌式圖形適配器的圖形存儲器可整合至計算機系統的DRAM。磁心邏輯可再映像圖形地址並直接存取圖形存儲器用以分別支持嵌式圖形適配器和外部圖形適配器。

本發明還提供一方法在一計算機系統中用以支持多重圖形適配器。首先，當系統開機時檢測計算機系統中AGP插槽與PCI插槽的狀態之後，根據檢測結果設定一插槽狀態參數，以及根據此插槽狀態參數決定嵌式圖形適配器的模式。

計算機系統的基本輸出輸入系統(Basic Input/Output System，BIOS)能執行檢測與設定，而嵌式圖形適配器與計算機系統的BIOS則可執行檢查。

本發明提供一種設備與一種方法以支持外部圖形適配器與嵌式圖形適配器共存。可將嵌式圖形適配器視為一PCI裝置或一AGP裝置，以及將嵌式圖形適配器的圖形存儲器整合到一計算機系統的DRAM。磁心邏輯與軟件可再映像圖形地址與直接存取圖形存儲器以分別支持外部圖形適配器和嵌式圖形適配器。