saeid2001
05-04-2007, 23:06
در پی درخواست یکی از اعضای سایت برای گذاشتن بخشی برای اموزش تصمیم گر?تم این مطلب رو اینجا بذارم تا دوستان است?اده ببرن
کارت گرا?يک چيست ؟
يک کارت گرا?يک پيشر?ته، يک برد مدار چاپی بهمراه حا?ظه و يک پردازنده اختصاصی است . پردازنده با هد? انجام محاسبات مورد نياز گرا?يکی ، طراحی شده است . اکثر پردازنده های ?وق دارای دستورات اختصاصی بوده که بکمک آنها می توان عمليات گرا?يک را انجام داد. کارت گرا?يک دارای اسامی مت?اوتی نظير : کارت ويدئو ، برد ويدئو ، برد نمايش ويدئوئی ، برد گرا?يک ، آداپتور گرا?يک و آداپتور ويدئو است .
مبانی کارت گرا?يک
به منظور شناخت اهميت و جايگاه کارت های گرا?يک ، يک کارت گرا?يک با ساده ترين امکانات را در نظر می گيريم . کارت مورد نظر قادر به نمايش پيکسل های سياه وس?يد بوده و از يک ص?حه نمايشگر با وضوح تصوير 480 * 640 پيکسل است?اده می نمايد. کارت گرا?يک از سه بخش اساسی زير تشکيل می شود :
حا?ظه . اولين چيزی که يک کارت گرا?يک به آن نياز دارد ، حا?ظه است . حا?ظه رنگ مربوط به هر پيکسل را در خود نگاهداری می نمايد. در ساده ترين حالت ( هر پيکسل سياه و س?يد باشد ) به يک بيت برای ذخيره سازی رنگ هر پيکسل نياز خواهد بود. با توجه به اينکه هر بايت شامل هشت بيت است ، نياز به هشتاد بايت (حاصل تقسيم 640 بر 8 ) برای ذخيره سازی رنگ مربوط به پيکسل های موجود در يک سطر بر روی ص?حه نمايشگر و 38400 بايت ( حاصلضرب 480 در 80 ) حا?ظه به منظور نگهداری تمام پيکسل های قابل مشاهده بر روی ص?حه ، خواهد بود .
اينتر?يس کامپيوتر . دومين چيزی که يک کارت گرا?يک به آن نياز دارد ، روشی به منظور تغيير محتويات حا?ظه کارت گرا?يک است . امکان ?وق با اتصال کارت گرا?يک به گذرگاه مربوطه بر روی برد اصلی تحقق پيدا خواهد کرد. کامپيوتر قادر به ارسال سيگنال از طريق گذرگاه مربوطه برای تغيير محتويات حا?ظه خواهد بود.
اينتر?يس ويدئو. سومين چيزی که يک کارت گرا?يک به آن نياز دارد ، روشی به منظور توليد سيگنال برای مانيتور است . کارت گرا?يک می بايست سيگنال های رنگی را توليد تا باعث حرکت اشعه در CRT گردد. ?رض کنيد که ص?حه نمايشگر در هر ثانيه شصت ?ريم را بازخوانی / باز نويسی می نمايد ، اين بدان معنی است که کارت گرا?يک تمام حا?ظه مربوطه را بيت به بيت اسکن و اين عمل را شصت مرتبه در ثانيه انجام دهد. سيگنال های مورد نظر برای هر پيکسل موجود بر هر خط ارسال و در ادامه يک پالس ا?قی sync ، نيز ارسال می گردد.عمليات ?وق برای 480 خط تکرار شده و در نهايت يک پالس عمودی sync ارسال خواهد شد.
پردازنده های کمکی گرا?يک
يک کارت گرا?يک ساده نظير آنچه در بخش قبل اشاره گرديد ، Frame Buffer ناميده می شود. کارت، يک ?ريم از اطلاعاتی را نگهداری می نمايد که برای نمايشگر ارسال شده است . ريزپردازنده کامپيوتر مسئول بهنگام سازی هر بايت در حا?ظه کارت گرا?يک است . در صورتيکه عمليات گرا?يک پيچيده ای را داشته باشيم ، ريزپردازنده کامپيوتر مدت زمان زيادی را صر? بهنگام سازی حا?ظه کارت گرا?يک کرده و برای ساير عمليات مربوطه زمانی باقی نخواهد ماند. مثلا" اگر يک تصوير سه بعدی دارای 10000 ضلع باشد ، ريزپردازنده می بايست هر ضلع را رسم و عمليات مربوطه در حا?ظه کارت گرا?يک را نيز انجام دهد. عمليات ?وق زمان بسيار زيادی را طلب می کند.
کارت های گرا?يک جديد ، بطرز قابل توجه ای ، حجم عمليات مربوط به پردازنده اصلی کامپيوتر را کاهش می دهند. اين نوع کارت ها دارای يک پردازنده اصلی پر قدرت بوده که مختص عمليات گرا?يکی طراحی شده است. با توجه به نوع کارت گرا?يک ، پردازنده ?وق می تواند يک " کمک پردازنده گرا?يکی " و يا يک " شتاب دهنده گرا?يکی " باشد. پردازنده کمکی و پردازنده اصلی بصورت همزمان ?عاليت نموده و در موارديکه از شتاب دهنده گرا?يکی است?اده می گردد ، دستورات لازم از طريق پردازنده اصلی برای شتاب دهنده ارسال و شتاب دهنده مسئوليت انجام آنها را برعهده خواهد داشت .
در سيستم های " کمک پردازنده " ، درايور کارت گرا?يک عمليات مربوط به کارهای گرا?يکی را مستقيما" برای پردازنده کمکی گرا?يکی ارسال می دارد. سيستم عامل هر چيز ديگر را برای پردازنده اصلی ارسال خواهد کرد. در سيستم های " شتاب دهنده گرا?يکی " ، درايور کارت گرا?يک هر چيز را در ابتدا برای پردازنده اصلی کامپيوتر ارسال می دارد. در ادامه پردازنده اصلی کامپيوتر ، شتاب دهنده گرا?يک را به منظور انجام عمليات خاصی هدايت می نمايد. مثلا" پردازنده ممکن است به شتاب دهنده اعلام نمايد که :" يک چند ضلعی رسم کن " در ادامه شتاب دهنده ?عاليت تعري? شده ?وق را انجام خواهد داد.
عناصر ديگر بر روی کارت گرا?يک
يک کارت گرا?يک دارای عناصر مت?اوتی است :
پردازنده گرا?يک . پردازنده گرا?يک بمنزله مغز يک کارت گرا?يک است . پردازنده ?وق می تواند يکی از سه حالت پيکربندی زير را داشته باشد :
- Graphic Co-Processor . کارت هائی از اين نوع قادر به انجام هر نوع عمليات گرا?يکی بدون کمک گر?تن از پردازنده اصلی کامپيوتر می باشند.
- Graphics Accelerator . تراشه موجود بر روی اين نوع کارت ها ، عمليات گرا?يکی را بر اساس دستورات صادره شده توسط پردازنده اصلی کامپيوتر انجام خواهند داد.
- FrameBuffer . تراشه ?وق ، حا?ظه موجود بر روی کارت را کنترل و اطلاعاتی را برای " مبدل ديجيتال به آنالوگ " (DAC) ارسال خواهد کرد . عملا" پردازشی توسط تراشه ?وق انجام نخواهد شد.
حا?ظه . نوع حا?ظه است?اده شده بر روی کارت های گرا?يک متغير است . متداولترين نوع ، از پيکربندی dual-ported است?اده می نمايد. در کارت های ?وق امکان نوشتن در يک بخش حا?ظه و امکان خواندن از بخش ديگر حا?ظه بصورت همزمان امکان پذير خواهد بود. بدين ترتيب مدت زمان لازم برای بازخوانی / بازنويسی يک تصوير کاهش خواهد يا?ت .
Graphic BIOS . کارت های گرا?يک دارای يک تراشه کوچک BIOS می باشند. اطلاعات موجود در تراشه ?وق به ساير عناصر کارت نحوه انجام عمليات (مرتبط به يکديگر) را تبين خواهد کرد. BIOS همچنين مسئوليت تست کارت گرا?يک ( حا?ظه مربوطه و عمليات ورودی و خروجی ) را برعهده خواهد داشت .
Digital-to-Analog Converter ) DAC) . تبديل کننده ?وق را RAMDAC نيز می گويند. داده های تبديل شده به ديجيتال مستقيما" از حا?ظه اخذ خواهند شد. سرعت تبديل کننده ?وق تاثير مستقيمی را در ارتباط با مشاهده يک تصوير بر روی ص?حه نمايشگر خواهد داشت .
Display Connector . کارت های گرا?يک از کانکتورهای استاندارد است?اده می نمايند.اغلب کارت ها از يک کانکتور پانزده پين است?اده می کنند. کانکتورهای ?وق همزمان با عرضه VGA :Video Graphic Array مطرح گرديدند.
Computer(Bus) Connector . اغلب گذرگاه ?وق از نوع AGP است ..پورت ?وق امکان دستيابی مستقيم کارت گرا?يک به حا?ظه را ?راهم می آورد.ويژگی ?وق باعث می گردد که سرعت پورت های ?وق نسبت به PCI چهار مرتبه سريعتر باشد. بدين ترتيب پردازنده اصلی سيستم قادر به انجام ?عاليت های خود بوده و تراشه موجود بر روی کارت گرا?يک امکان دستيابی مستقيم به حا?ظه را خواهد داشت .
استاندارد های کارت گرا?يک
اولين کارت گرا?يک در سال 1981 توسط شرکت IBM عرضه گرديد. کارت ?وق بصورت تک رنگ و با نام Monochrome Display Adapters)MDAs) ارائه گرديد. ص?حات تمايشگری که از کارت ?وق است?اده می کردند ، متنی بودند. رنگ نوشته س?يد يا سبز و زمينه سياه بود. در ادامه کارت های چهار رنگ Hercules Graphic Catd)HGC) ارائه گرديدند. سپس کارت های هشت رنگ Color Graphic Adapter)CGA) و کارت های شانزده رنگ Enhanced Graphic Adapter)EGA) ارائه گرديدند. توليدکنندگانی ديگر، نظير کمودور کامپيوترهائی را معر?ی کردند که دارای کارت های گرا?يک از قبل تعبيه شده و ساخته شده در سيستم بودند. کارت های ?وق قادر به نمايش تعداد زيادی رنگ بودند.
زمانيکه شرکت IBM در سال 1987 کارت Video Graphic Array)VGA) را معر?ی کرد، استاندارد جديدی در اين راستا مطرح گرديد. نمايشگرهای VGA قادر به ارائه 256 رنگ و وضوح تصوير 400 * 720 بودند. يک سال بعد استاندارد Super Video Graphic Array)SVGA) مطرح گرديد. استاندارد ?وق قادر به ارائه 16/8 ميليون رنگ با وضوح تصوير 1024 * 1280 است .
کارت های گرا?يک از استانداردهای مت?اوتی پيروی می نمايند. توليدکنندگان کارت گرا?يک همواره سعی در ا?زايش تعداد رنگ و وضوح تصوير با توجه به راهکارهای اختصاصی خود دارند. کارت های گرا?يک می بايست قادر به اتصال به سيستم باشند. کارت های گرا?يک قديمی اغلب از طريق اسلات های ISA و يا PCI به سيستم متصل می شوند . اغلب کارت های گرا?يک جديد از پورت AGP برای اتصال به کامپيوتر است?اده می نمايند.
منبع سایت سخاروش
کارت گرا?يک چيست ؟
يک کارت گرا?يک پيشر?ته، يک برد مدار چاپی بهمراه حا?ظه و يک پردازنده اختصاصی است . پردازنده با هد? انجام محاسبات مورد نياز گرا?يکی ، طراحی شده است . اکثر پردازنده های ?وق دارای دستورات اختصاصی بوده که بکمک آنها می توان عمليات گرا?يک را انجام داد. کارت گرا?يک دارای اسامی مت?اوتی نظير : کارت ويدئو ، برد ويدئو ، برد نمايش ويدئوئی ، برد گرا?يک ، آداپتور گرا?يک و آداپتور ويدئو است .
مبانی کارت گرا?يک
به منظور شناخت اهميت و جايگاه کارت های گرا?يک ، يک کارت گرا?يک با ساده ترين امکانات را در نظر می گيريم . کارت مورد نظر قادر به نمايش پيکسل های سياه وس?يد بوده و از يک ص?حه نمايشگر با وضوح تصوير 480 * 640 پيکسل است?اده می نمايد. کارت گرا?يک از سه بخش اساسی زير تشکيل می شود :
حا?ظه . اولين چيزی که يک کارت گرا?يک به آن نياز دارد ، حا?ظه است . حا?ظه رنگ مربوط به هر پيکسل را در خود نگاهداری می نمايد. در ساده ترين حالت ( هر پيکسل سياه و س?يد باشد ) به يک بيت برای ذخيره سازی رنگ هر پيکسل نياز خواهد بود. با توجه به اينکه هر بايت شامل هشت بيت است ، نياز به هشتاد بايت (حاصل تقسيم 640 بر 8 ) برای ذخيره سازی رنگ مربوط به پيکسل های موجود در يک سطر بر روی ص?حه نمايشگر و 38400 بايت ( حاصلضرب 480 در 80 ) حا?ظه به منظور نگهداری تمام پيکسل های قابل مشاهده بر روی ص?حه ، خواهد بود .
اينتر?يس کامپيوتر . دومين چيزی که يک کارت گرا?يک به آن نياز دارد ، روشی به منظور تغيير محتويات حا?ظه کارت گرا?يک است . امکان ?وق با اتصال کارت گرا?يک به گذرگاه مربوطه بر روی برد اصلی تحقق پيدا خواهد کرد. کامپيوتر قادر به ارسال سيگنال از طريق گذرگاه مربوطه برای تغيير محتويات حا?ظه خواهد بود.
اينتر?يس ويدئو. سومين چيزی که يک کارت گرا?يک به آن نياز دارد ، روشی به منظور توليد سيگنال برای مانيتور است . کارت گرا?يک می بايست سيگنال های رنگی را توليد تا باعث حرکت اشعه در CRT گردد. ?رض کنيد که ص?حه نمايشگر در هر ثانيه شصت ?ريم را بازخوانی / باز نويسی می نمايد ، اين بدان معنی است که کارت گرا?يک تمام حا?ظه مربوطه را بيت به بيت اسکن و اين عمل را شصت مرتبه در ثانيه انجام دهد. سيگنال های مورد نظر برای هر پيکسل موجود بر هر خط ارسال و در ادامه يک پالس ا?قی sync ، نيز ارسال می گردد.عمليات ?وق برای 480 خط تکرار شده و در نهايت يک پالس عمودی sync ارسال خواهد شد.
پردازنده های کمکی گرا?يک
يک کارت گرا?يک ساده نظير آنچه در بخش قبل اشاره گرديد ، Frame Buffer ناميده می شود. کارت، يک ?ريم از اطلاعاتی را نگهداری می نمايد که برای نمايشگر ارسال شده است . ريزپردازنده کامپيوتر مسئول بهنگام سازی هر بايت در حا?ظه کارت گرا?يک است . در صورتيکه عمليات گرا?يک پيچيده ای را داشته باشيم ، ريزپردازنده کامپيوتر مدت زمان زيادی را صر? بهنگام سازی حا?ظه کارت گرا?يک کرده و برای ساير عمليات مربوطه زمانی باقی نخواهد ماند. مثلا" اگر يک تصوير سه بعدی دارای 10000 ضلع باشد ، ريزپردازنده می بايست هر ضلع را رسم و عمليات مربوطه در حا?ظه کارت گرا?يک را نيز انجام دهد. عمليات ?وق زمان بسيار زيادی را طلب می کند.
کارت های گرا?يک جديد ، بطرز قابل توجه ای ، حجم عمليات مربوط به پردازنده اصلی کامپيوتر را کاهش می دهند. اين نوع کارت ها دارای يک پردازنده اصلی پر قدرت بوده که مختص عمليات گرا?يکی طراحی شده است. با توجه به نوع کارت گرا?يک ، پردازنده ?وق می تواند يک " کمک پردازنده گرا?يکی " و يا يک " شتاب دهنده گرا?يکی " باشد. پردازنده کمکی و پردازنده اصلی بصورت همزمان ?عاليت نموده و در موارديکه از شتاب دهنده گرا?يکی است?اده می گردد ، دستورات لازم از طريق پردازنده اصلی برای شتاب دهنده ارسال و شتاب دهنده مسئوليت انجام آنها را برعهده خواهد داشت .
در سيستم های " کمک پردازنده " ، درايور کارت گرا?يک عمليات مربوط به کارهای گرا?يکی را مستقيما" برای پردازنده کمکی گرا?يکی ارسال می دارد. سيستم عامل هر چيز ديگر را برای پردازنده اصلی ارسال خواهد کرد. در سيستم های " شتاب دهنده گرا?يکی " ، درايور کارت گرا?يک هر چيز را در ابتدا برای پردازنده اصلی کامپيوتر ارسال می دارد. در ادامه پردازنده اصلی کامپيوتر ، شتاب دهنده گرا?يک را به منظور انجام عمليات خاصی هدايت می نمايد. مثلا" پردازنده ممکن است به شتاب دهنده اعلام نمايد که :" يک چند ضلعی رسم کن " در ادامه شتاب دهنده ?عاليت تعري? شده ?وق را انجام خواهد داد.
عناصر ديگر بر روی کارت گرا?يک
يک کارت گرا?يک دارای عناصر مت?اوتی است :
پردازنده گرا?يک . پردازنده گرا?يک بمنزله مغز يک کارت گرا?يک است . پردازنده ?وق می تواند يکی از سه حالت پيکربندی زير را داشته باشد :
- Graphic Co-Processor . کارت هائی از اين نوع قادر به انجام هر نوع عمليات گرا?يکی بدون کمک گر?تن از پردازنده اصلی کامپيوتر می باشند.
- Graphics Accelerator . تراشه موجود بر روی اين نوع کارت ها ، عمليات گرا?يکی را بر اساس دستورات صادره شده توسط پردازنده اصلی کامپيوتر انجام خواهند داد.
- FrameBuffer . تراشه ?وق ، حا?ظه موجود بر روی کارت را کنترل و اطلاعاتی را برای " مبدل ديجيتال به آنالوگ " (DAC) ارسال خواهد کرد . عملا" پردازشی توسط تراشه ?وق انجام نخواهد شد.
حا?ظه . نوع حا?ظه است?اده شده بر روی کارت های گرا?يک متغير است . متداولترين نوع ، از پيکربندی dual-ported است?اده می نمايد. در کارت های ?وق امکان نوشتن در يک بخش حا?ظه و امکان خواندن از بخش ديگر حا?ظه بصورت همزمان امکان پذير خواهد بود. بدين ترتيب مدت زمان لازم برای بازخوانی / بازنويسی يک تصوير کاهش خواهد يا?ت .
Graphic BIOS . کارت های گرا?يک دارای يک تراشه کوچک BIOS می باشند. اطلاعات موجود در تراشه ?وق به ساير عناصر کارت نحوه انجام عمليات (مرتبط به يکديگر) را تبين خواهد کرد. BIOS همچنين مسئوليت تست کارت گرا?يک ( حا?ظه مربوطه و عمليات ورودی و خروجی ) را برعهده خواهد داشت .
Digital-to-Analog Converter ) DAC) . تبديل کننده ?وق را RAMDAC نيز می گويند. داده های تبديل شده به ديجيتال مستقيما" از حا?ظه اخذ خواهند شد. سرعت تبديل کننده ?وق تاثير مستقيمی را در ارتباط با مشاهده يک تصوير بر روی ص?حه نمايشگر خواهد داشت .
Display Connector . کارت های گرا?يک از کانکتورهای استاندارد است?اده می نمايند.اغلب کارت ها از يک کانکتور پانزده پين است?اده می کنند. کانکتورهای ?وق همزمان با عرضه VGA :Video Graphic Array مطرح گرديدند.
Computer(Bus) Connector . اغلب گذرگاه ?وق از نوع AGP است ..پورت ?وق امکان دستيابی مستقيم کارت گرا?يک به حا?ظه را ?راهم می آورد.ويژگی ?وق باعث می گردد که سرعت پورت های ?وق نسبت به PCI چهار مرتبه سريعتر باشد. بدين ترتيب پردازنده اصلی سيستم قادر به انجام ?عاليت های خود بوده و تراشه موجود بر روی کارت گرا?يک امکان دستيابی مستقيم به حا?ظه را خواهد داشت .
استاندارد های کارت گرا?يک
اولين کارت گرا?يک در سال 1981 توسط شرکت IBM عرضه گرديد. کارت ?وق بصورت تک رنگ و با نام Monochrome Display Adapters)MDAs) ارائه گرديد. ص?حات تمايشگری که از کارت ?وق است?اده می کردند ، متنی بودند. رنگ نوشته س?يد يا سبز و زمينه سياه بود. در ادامه کارت های چهار رنگ Hercules Graphic Catd)HGC) ارائه گرديدند. سپس کارت های هشت رنگ Color Graphic Adapter)CGA) و کارت های شانزده رنگ Enhanced Graphic Adapter)EGA) ارائه گرديدند. توليدکنندگانی ديگر، نظير کمودور کامپيوترهائی را معر?ی کردند که دارای کارت های گرا?يک از قبل تعبيه شده و ساخته شده در سيستم بودند. کارت های ?وق قادر به نمايش تعداد زيادی رنگ بودند.
زمانيکه شرکت IBM در سال 1987 کارت Video Graphic Array)VGA) را معر?ی کرد، استاندارد جديدی در اين راستا مطرح گرديد. نمايشگرهای VGA قادر به ارائه 256 رنگ و وضوح تصوير 400 * 720 بودند. يک سال بعد استاندارد Super Video Graphic Array)SVGA) مطرح گرديد. استاندارد ?وق قادر به ارائه 16/8 ميليون رنگ با وضوح تصوير 1024 * 1280 است .
کارت های گرا?يک از استانداردهای مت?اوتی پيروی می نمايند. توليدکنندگان کارت گرا?يک همواره سعی در ا?زايش تعداد رنگ و وضوح تصوير با توجه به راهکارهای اختصاصی خود دارند. کارت های گرا?يک می بايست قادر به اتصال به سيستم باشند. کارت های گرا?يک قديمی اغلب از طريق اسلات های ISA و يا PCI به سيستم متصل می شوند . اغلب کارت های گرا?يک جديد از پورت AGP برای اتصال به کامپيوتر است?اده می نمايند.
منبع سایت سخاروش