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Oct 02, 2023

元 GPU アーキテクトが EPROM 回路から VGA イメージを生成する方法を紹介

I computer moderni dispongono di processori grafici con potenza di calcolo uguale o maggiore.

最新のコンピュータには、接続されている CPU と同等かそれ以上の計算能力を持つグラフィックス プロセッサが搭載されています。 ただし、ビデオ回路は 8 ビット コンピューターの時代にもよく似ていました。 したがって、元 GPU アーキテクトの Matt Regan 博士が、ビデオ グラフィックス アレイ (VGA) がどのように機能するかを分析し、それを EPROM に実装しているのを見るのは興味深いことです。

リーガンの取締役会は将来のプロジェクトへの足掛かりとなります。 このボードには、2 つの EPROM、4 つのデータ ラッチ、25 MHz 発振器、およびいくつかの抵抗が含まれています。 EPROM は画像データを保存し、抵抗器は赤、緑、青のデジタル - アナログ コンバーターを形成します。 全体として、ボードは有限状態マシンです。

RAM 上のデータにはフレームデータが含まれます。 これらのフレームには、3 ビットの RGB データ、垂直および水平走査線の信号、および次のドットへのポインタが含まれます。 Regan は UV 消去可能な 27c322 EPROM を使用しました。

現状では、この手法では単一のフレームまたは静止画像しか描画できません。 ただし、EPROM を RAM に置き換えると、変更可能なイメージが生成される可能性があります。 しかし、この回路は、VGA データのフレームを自動生成するビット マップをメモリに配置する機能を示しています。

このテクニックに見覚えがあると思われる方は、Apple II シリーズのコンピュータがビデオを生成する方法に似ています。 ただし、Apple II のアプローチはもう少し複雑です。 ビデオ メモリのマップは、RAM コンテンツのリフレッシュ サイクルとしても機能します。 さらに、CPU には、コンポジット NTSC 信号の適切なタイミングを実現する「ストレッチ」クロック サイクルがあります。 ただし、原理的には、Regan のアプローチと同様に、ステート マシンは RAM をスキャンして画像を画面にラスター表示します。

画像のラスター化方法、データの形式、ビットマップ生成のコード例の詳細については、Regan のビデオをご覧ください。 彼のチャンネルには、Apple II コンピュータがどのように動作するかについての、配線に至るまでの非常に詳細なガイドもあります。