2024年4月25日发(作者：华硕主板)

VGA

VGA是VideoGraphicsAdapter(Array)的缩写，信号类型为模拟类型，显示卡端的接口

为15针母插座：

Pin

1

Name

RED

Description

RedVideo(75ohm,0.7

Vp-p)

GreenVideo(75ohm,

0.7Vp-p)

BlueVideo(75ohm,0.7

Vp-p)

MonitorIDBit2

Ground

RedGround

GreenGround

BlueGround

Pin

9

Name

KEY

Description

Key(Nopin)

2GREEN10SGNDSyncGround

3

4

5

6

7

8

BLUE

ID2

GND

RGND

GGND

BGND

11

12

13

14

15

ID0

ID1orSDA

HSYNCorCSYNC

VSYNC

ID3orSCL

MonitorIDBit0

MonitorIDBit1

HorizontalSync(or

CompositeSync)

VerticalSync

MonitorIDBit3

VGA（VideoGraphicsArray）是IBM于1987年提出的一个使用模拟信号的电脑显示标准，这个标准已

对于现今的个人电脑市场已经十分过时。即使如此，VGA仍然是最多制造商所共同支援的一个低标准，个

人电脑在加载自己的独特驱动程式之前，都必须支援VGA的标准。例如，微软Windows系列产品的开机

画面仍然使用VGA显示模式，这也说明其分辨率和载色数的不足。

VGA这个术语常常不论其图形装置，而直接用于指称640×480的分辨率。VGA装置可以同时储存4个完

整的EGA色版，并且它们之间可以快速转换，在画面上看起来就像是即时的变色。[1]

除了扩充为256色的EGA式色版，这256种色彩其实可以透过VGADAC（Digital-to-analogconverter），

任意的指定为任何一种颜色。这就程度上改变了原本EGA的色版规则，因为原本在EGA上，这只是一个

让程式可以在每个频道（即红绿蓝）在2bit以下选择最多种颜色的方式。但在VGA下它只是简单的64

种颜色一组的表格，每一种都可以单独改变——例如EGA颜色的首两个bit代表红色的数量，在VGA中

就不一定如此了。

VGA在指定色版颜色时，一个颜色频道有6个bit，红、绿、蓝各有64种不同的变化，因此总共有262,144

种颜色。在这其中的任何256种颜色可以被选为色版颜色（而这256种的任何16种可以用来显示CGA

模式的色彩）。

这个方法最终仍然使了VGA模式在显示EGA和CGA模式时，能够使用前所未有的色彩，因为VGA是使

用模拟的方式来绘出EGA和CGA画面。提供一个色版转换的例子：要把文字模式的字符颜色设定为暗红

色，暗红色就必须是CGA16色集合中的一种颜色（譬如说，取代CGA默认的7号灰色），这个7号

位置将被指定为EGA色版中的42号，然后VGADAC将EGA#42指定为暗红色。则画面上的原本

的CGA七号灰色，都会变成暗红色。这个技巧在256色的VGADOS游戏中，常常被用来表示加载游

戏的淡入淡出画面。

总结来说，CGA和EGA同时只能显示16种色彩，而VGA因为使用了Mode13h而可以一次显示

256色版中的所有色彩，而这256种颜色又是从262,144种颜色中挑出的。

内存寻址

[编辑本段]

VGA所使用的视讯内存，透过一个窗口对应于PC的主内存，它们的真实位址为0xA000和0xC000之间

的内存。典型地来说位址的开始点是：

*0xA000使用于EGA/VGA图型模式（64KiB）

*0xB000单色文字模式（32KiB）

*0xB800彩色文字模式和CGA相容模式（32KiB）

由于使用的区段皆不相同，在同一部机器上装置一个单色显卡（MDA）和另一个彩色显卡（VGA、EGA

或CGA）是不冲突的。在1980年代初，这种典型的搭配方式用于Lotus1-2-3试算表上，一部高解析

单色屏幕用来显示文字，而另一部低解析的CGA屏幕用来显示图表。许多程式设计师也用这种配置来开

发软件，一部屏幕显示debug细节，另一部屏幕则显示真正的软件运行画面。许多商业的除臭虫软件都

支援这种配置，例如Borland的TurboDebugger、由开发的D86、微软的CodeView等，

TurboDebugger和CodeView可以甚至可拿来debug微软的Windows软件。也有DOS驱动程式如

模拟一个终端机来接受Windows的debug讯息，而不用真正接上另一个终端机。在DOS底下

使用“单色模式”指令，使其输出转向单色也是可能的。另外，假如电脑上并无单色显卡，那么可以使用

程序让其他程式可以使用B000-B7FF这一段内存。（于档案中加入

"DEVICE==B000-B7FF"）

程序技巧

[编辑本段]

一个未被纪录但十分广泛使用的技术称作ModeX（由MichaelAbrash导入），使程式设计师能够使用

在Mode13h之下无法做到的分辨率。他将256KiB连续的视讯内存“解开”并分成四个层次，因此在256

色模式时全部256KiB的内存都可以使用。技术上这将使得处理变得更复杂，并且效能降低。但在一些特

殊情况下，效能损失的情况可以被弥补：

*单色的多边形填色增快，因为一次写入可以设定四个像素。

*VGA可以用来协助视讯内存之间的拷贝，有些时候会比使用8088或80286等慢速CPU更快。

*提供更高的分辨率：16色可使用704×528、736×552、768×576、甚至800×600。诸如Xlib（1990年

代早期的C图形函式库）和ColoRIX（256色的图形程式）支援256色下的各种分辨率调和：直行256、

320和360个像素，以及水平行200、240、256、400和480个像素的组合（上限的640×400几乎

用掉256KiB中每一个byte）。不过，320×240仍然是最常被使用的，因它为典型的4:3比例，为方形

像素。

*multiplevideopages让程序员能够使用双重缓冲（所有的16色模式都可），这在Mode13h无法办

到。

有时候，显示器必须降低更新频率来满足这些模式，这会造成眼睛的疲劳这样的低分辨率虽然在PC市场

早已淡出，但在PocketPC和PDA市场，它正逐渐成为标准。它也常被用来指称15针的D型接头，这种

接头仍然用来传输各式各样分辨率的类比讯号。

VGA曾经被IBM官方宣布使用XGA标准所取代，但在历史上，它其实是被其他的OEM制造商用所谓的

SVGA标准所取代。

技术性细节

[编辑本段]

VGA中的A指的是“阵列（array）”而非“转换器（adapter）”，因为它从一开始就被设计为一个单一的整合

芯片，用来取代Motorola6845和数十个离散的逻辑芯片组合而成的ISA母版，这种设计是之前的MDA、

CGA和EGA所使用的。VGA的这个特性允许它轻易的殖入PC的主板之中，只需要额外的视讯内存、振

荡器和一个RAMDAC，就具备显示功能。IBM的PS/2电脑系列就是采用将VGA放置于主板上的设计。

VGA的规格表如下：

*256KiB的VideoRAM

*16色和256色模式

*总共262144种颜色的色版（红、绿、蓝三色各6bit，总共(26)3种）

*选择性的25.2MHz或28.3MHz处理频率

*最多720个水平像素

*最多480条线

*最高70Hz的更新频率

*VerticalBlankinginterrupt（不是所有卡都支援）

*平面模式：最多16色（4bit面板）

*Packed-pixel模式：256色(Mode13h)

*顺畅卷动画面的能力

*Some"RasterOps"support

*Barrelshifter

*支援分割画面

VGA支援可单独操控像素的APA（AllPointsAddressable）模式，也支援字母与数字的文字模式。标准的

图形模式如下：

*640×480×16色

*640×350×16色

*320×200×16色

*320×200×256色（Mode13h）

它也支援用模拟的方式画出以往规格的分辨率：EGA、CGA和MDA。

标准文字模式

[编辑本段]

标准的VGA文字模式使用80×25或40×25个字母或数字组成的平面。每个字符的块状区域可以选择16

种前景色和8种背景色；8种背景色来自bit容量较低的集合（以今天的标准来说，例如ffffff或者是

000000）。而字符本身也可设定是否闪烁，而字符的闪烁动作都是同时的。画面的闪烁功能和选择背景颜

色的功能是可交换的，换句话说两者只能择一。以上这些选项和IBM先前生产的CGA转换器是相同的。

VGA虽然支援黑白和彩色的文字模式，但黑白模式很少使用。大多的VGA在显示黑白模式时使用彩色模

式，即是将灰色字画在黑色背景上。而使用VGA的单色显示器也能很好的支援这样的彩色模式。现代显

示器和显卡若连接不当，偶尔会导致显卡的VGA部份侦测显示器为单色的，而这将使BIOS开机显示为黑

白模式。通常在加载操作系统和适当的驱动程式以后，显卡的设定被覆盖，显示器就会变回彩色。

在彩色的文字模式中，每个字符其实由两个byte代表。较低的一个byte用来显示字符，而较高的byte就

用来代表彩色、闪烁等等属性。这种成对的byte模式是从CGA就一直传续下来的。

VGA色版

[编辑本段]

VGA的色彩系统可以向前相容于EGA和CGA转换器，而它在其上又新增了一种设定。CGA可以显示16

种色彩，EGA则将其扩充成从64种颜色色版选出的16色模式（即红绿蓝各2bits）。VGA则更将其扩充

成256种颜色色版，但为了向前相容，一次只能选择256种之中的64种（例如第一个64种颜色集合、第

二个…）。所以一个。它们也不相容于较老旧的显示器，将造成诸如overscan、闪烁、垂直滚动、缺乏水

平同步等等缺点。因为如此，多数的商业软件使用的VGA调适都限制在显示器的“安全界线”之下，例如

320×400（双倍分辨率，2videopages）、320×240（方形像素，3videopages）和360x480（最高的相

容分辨率，1videopage）。