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Oct 02, 2023

Ex architetto GPU mostra come generare immagini VGA da un circuito EPROM

Modern computers have graphics processors with as much if not more, computing

I computer moderni dispongono di processori grafici con una potenza di calcolo pari, se non maggiore, a quella delle CPU ad essi accoppiate. Tuttavia, i circuiti video erano molto simili ai tempi dei computer a 8 bit. Quindi, è interessante vedere un ex architetto GPU, il dottor Matt Regan, analizzare come funziona l'array di grafica video (VGA) e quindi implementarlo in una EPROM!

Il consiglio di amministrazione di Regan è un trampolino di lancio per i progetti futuri. La scheda contiene due EPROM, quattro latch dati, un oscillatore da 25 MHz e alcuni resistori. La EPROM memorizza i dati dell'immagine e i resistori formano il convertitore digitale-analogico per rosso, verde e blu. Nel complesso, la scheda è una macchina a stati finiti.

I dati nella RAM contengono dati frame. Questi fotogrammi contengono 3 bit di dati RGB, segnali per le linee di scansione verticale e orizzontale e puntatori al punto successivo. Regan ha utilizzato una EPROM 27c322 cancellabile tramite UV.

Così com'è, questa tecnica può disegnare solo un singolo fotogramma o un'immagine statica. Tuttavia, se sostituissi le EPROM con RAM, potresti generare immagini mutabili. Ma il circuito dimostra la capacità di inserire in memoria una mappa di bit che genera automaticamente un frame di dati VGA!

Se questa tecnica suona familiare, è simile al modo in cui la linea di computer Apple II genera video. L'approccio dell'Apple II, tuttavia, è un po' più complicato. La mappa della memoria video funge anche da ciclo di aggiornamento per il contenuto della RAM. Inoltre, la CPU dispone di un ciclo di clock "stretch" per ottenere la temporizzazione corretta per un segnale NTSC composito. Tuttavia, in linea di principio, una macchina a stati esegue la scansione della RAM e trasmette un'immagine su uno schermo, proprio come l'approccio di Regan.

Per i dettagli completi su come viene rasterizzata un'immagine, il formato dei dati e il codice di esempio per generare la mappa di bit, guarda il video di Regan. Il suo canale offre anche una guida molto approfondita, fino ai cavi, su come funziona il computer Apple II.