ових дисплейних системах відеопам'ять організована у вигляді прямокутного масиву точок. Елемент відеопам'яті, стоїть на перетині конкретних рядка і стовпця відеопам'яті, зберігає значення яскравості і/або кольору відповідної точки. Відображена на екрані, частина відеопам'яті називається екранним буфером (буфером регенерації або екранної бітової картою). Регенерація зображення здійснюється послідовним порядковим скануванням екранного буфера.
Так як кожен елемент відеопам'яті визначає один елемент відображення розміром в точку на екрані монітора, то кожна точка екран (і відповідний їй елемент відеопам'яті) позначаються терміном піксел (pixel - picture element).
Завдання системи виведення зображень (видеоконтроллера) полягає в циклічному построчном перегляду плитки буфера від 25 до 100 разів на секунду. Адреси відеопам'яті генеруються синхронно з координатами растру і вміст обраних пікселів використовується для управління кольором і інтенсивністю променя. Загальна організація системи виведення зображень наведена на рис.10.
Рис.10. Екранний буфер і система виведення зображення
Генератор растрової розгорнення формує сигнали відхилення і управляє адресними X і Y регістрами, визначальними наступний елемент буфера регенерації.
В ідеальному випадку час, необхідний для регенерації екранного буфера, повинно бути багато менше, ніж час, необхідний для маніпуляцій з даними, що дозволить швидко оновлювати або рухати зображення. Це означає, що підсилювачі відхилення і підсилювач, керуючий інтенсивністю променя, повинні бути дуже широкосмуговими, щоб забезпечити необхідну швидкість передачі даних між екранним буфером і системою виведення зображення.
Частота регенерації для графічних дисплейних систем середнього дозволу лежить в межах 50 Мгц, а для систем високого дозволу досягає 100-125 МГц, з явною тенденцією до частотам більше 125 Мгц останнім часом. При таких частотах таймірованіе регенерації екранного буфера стає важливим завданням при проектуванні підсистеми графічного виводу. Так ка звичайна DRAM пам'ять не забезпечує часу доступу, підходящого для існуючих моніторів високого дозволу, то регенерація відеопам'яті на таких частотах вимагає її спеціальної організації. Приклад організації відеопам'яті, побудованої на звичайній динамічної пам'яті з довільним доступом (DRAM) наведено на рис. 11.
Рис.11. Регенерація екранного буфера, побудованого на звичайній динамічної пам'яті (DRAM)
У такій системі регенерація екранного буфера відеопам'яті здійснюється за допомогою паралельно-послідовного перетворення. Виконуючи регенерацію, видеоконтроллер виставляє адресу слова, потрібне слово даних відеопам'яті (зазвичай 16-32-64 біта) потім трансформується в послідовний відеопотік (videostream) за допомогою зовнішнього зсувного регістру під контролем апаратури регенерації. На рис.2 показана реалізація регенерації екранного буфера для системи з одним шаром. Системи регенерації з багатьма шарами вимагають такої ж кількості (16-32-64) бітових слів, що підлягають регенерації і паралельно-послідовних зсувних регістрів, що і число бітових шарів відеопам'яті.
Якщо частота регенерації екранного буфера становить порядку 100 Мгц, то таке паралельно-послідовне перетворення зменшує вимоги до частоті тактирования паралельно зчитуваного слова з екранного буфера відеопам'яті до 6.25 Мгц, що вимагає часу доступу порядку 160 нс. При такій організації відеопам'яті маніпуляції з даними і оновлення екрану повинні відбуватися за часів міжрядкового і міжкадрового інтервалів, коли регенерації не відбувається. Таким чином, вузьке місце для звичайної DRAM пам'яті як відеопам'ять в графічних дисплейних системах випливає з двох суперечливих вимог:
? для растрових дисплейних систем повинна здійснюватися постійна регенерація екранного буфера відеопам'яті, що вимагає зчитування виведеної на екран монітора графічної інформації з періодичним, жорстко заданим циклом;
? з іншого боку, потрібен час для оновлення великих масивів даних відеопам'яті з боку власне апаратури генерації зображень, працюючої, як правило, в циклі читання-модифікація-запис.
Наявні в даний час DRAM пристрою навіть з найбільш швидкими режимами доступу не забезпечують швидкого читання їх вмісту для підтримки необхідного ритму регенерації, залишаючи вкрай мало часу графічному процесору для модифікації зображення. Таким чином, обмежена смуга пропускання DRAM пам'яті обмежує доступ апаратури формування зображень до даних відеопам'яті на час значних періодів регенерації екранного буфера. Проблема ускладнюється у міру збільшення екранного буфера через зростання числа відображуваних пікселів для моніторів високого дозволу або при збільшенні числа біт...
