PERAGAAN VIDEO

(VIDEO DISPLAY)

Peragaan video yang berkemampuan tinggi dari komputer micro dihubungkanke sistem melalui suatu papan interface. peragaan video adalah bentuk tabung sinarkatoda yang kadang-kadang bertindak sebagai suatu peragaan raster. Panjang rastermenggambarkan teknik memproduksi gambaran atau teks yang dibentuk oleh suatusorotan elektron yang berulang-ulang terlihat melal1;1ilayar untuk membentuk suatupola uniform dengan spasi yang rapat sebagai garis yang hirisontal (raster) yangmenutupi seluruh layar. Layar terdiri dari fosfor yang merubah energi sinar elektronke dalam cahaya yang dapat dilihat. Sebuah gambaran dibentuk dengan menyalakandan mematikan sinar-sinar pada titik yang tepat dalam bagian-bagian permukaanlayar.

Focusingr system

Heating I Verticalr filament ! r- deflection, I

II II I II , I

, I , ~OJ

;':1'.'. . .' '.': '.". I . .. . '.

~litoC]bO I

......

=:!lOOt 0

IL Conlrol grid

Interior metallic coatingat high positive voltage.-.,

Iii

l \~ !

Phosphor \coating \

,- Electron beam I~ ,JII

I

IIL- Horizontal

deflection'-- Cathode

Gambar 2.1 Desain,dasar dan tabung CRT

1ntensitas sinar elektron dapat dari katode dikontrol oleh jaringan pengendali,dart posisi dimana sinar m.elewati !ayar yang berlapisan fosfor yang ditentukan

oleh tegangan yang dipakt;li untuk lempengan belok yang horisontal vertikal.

20

~~. .

--~::.::.::-.~~-------_.~--=-==-

-~.

~.::.~--=====-

~--~~~~::.::;.:.~~=~~--~

L :L/\/W\I\/\IV\

+ .-

Gambar 2.2: aJ Raster yang membaca pola pada layar dibentuk oleh gelombanggigi gergaji yang menggunakan lempengan belok horisontal don vertikal.

bJ Arah horisontal don vertikal dan gelombang gigi gergaji.

Sapuan sinar horisontal yang melintasi layar dibentuk oleh suatu gelombangtegangan yang dibentuk gigi gergaji yang mempunyai frekuensi tinggi denganmenggunakanlempenganbelok yang horisontal.Dalam gerakanlambat munculnyabagian gelombang sinar terarah dari kiri ke kanan layar dan selama sebagiangelombang sinar dengan cepat menurun, sinar memperbOOaruikembali garis-gariske arOOkiri layar, sehingga sinarnyapadam (hHang)selama fase penggarisanbaru.

Suatu tegangan gigi gergaji yang berfrekuensi lebih rendOOdigunakan padalempengan belok vertikal. Selama bagian gelombang ini muncul, sinar pada layarbergerak . pelan dari atas ke bawOO.Tegangan dengan cepat turun sehinggamenyebabkan sinar kembali ke bagian atas layar dan sinar menjadi kilang selarnaperiode ini. Sistem ini desebut CRT dengan tegangan elektrostatis yang belok(Voltage electrostatic deflection CRT). Gulungan magnetik dapat juga digunakanuntuk menyediakan efek yang sama, malOOanjuga merupakan sebuOOaliran melaluigulungan magnetik yang menghasilkan sistem pembelokan (defkection system) dansystem pemusatan (focusing system). .

Selama sapuan sinar, dapat dipakai suatu tegangan jaringan pengendali untukmengatur intensitas sinar, menghasilkan bintik terang dan gelap Pada layar, kemudianmembentuk gambar. Untuk mencapai gambar yang dapat dimengerti secara berulang-ulang, Pengendalian secara horisontal, vertikal dan intensitas sinar harus betul-betulsinkron. .

Dasardari monitorvideoadalOOkumpulantelevisikualitastinggidengan'sirkuitelektronik yang didisain untuk menangani sinyal-sinyal dengan lebar pita tinggi

21

yang dibutuhkan.untuk memperagagakan informasi. Sapuan frekuensi vertikal adalah60 HZ, memerlukan 16,7 ms untuk sekali menyaring se\uruh layar menghasilkan60 bidang dalam satu detik. Tidak seperti sebuah televisi standar, kumpulan peragaanraster tidak terjalin atau berserakan.

Pada awaIilya, monitor monochrom IBM menggunakan sebuah P39 posforyang tahan lama, yang menahan sinamya untuk priode yang re\atif lama sesudahditerangi oleh sinar elektron sehingga mengurangi masalah yang berhubungan dengankerdipan (flicker) dengan menggunakan pemeriksaan berbagai frekuensi.

Suatu sistem video berwarna, bekerja dengan eara yang sarna dengan peragaanmonoehrom, keeuali tiga sinar elektron yang digunakan yang layar dilapisi dengansuatu pola titik-titik fosfor yang berbentuk melingkar keeil atau empat persegipanjang. Seperti dari titik-titik tersebut menggunakan suatu fosfor yang bersinarhijau, sepertiga bersinar merah dan sisinya bersinar biru. Gambar dibawah inimenunjukkan bahwa setiap kelompok wama fosfor diterangi oleh suatu senapanelekron tunggaI.

...--

PhO~("'Ih('lf s on91i\~5 ';11;:(11,.1..,1'"

GambaI' 2.3: Sinar elektron dan layar berbentuk geometri suatu CRT berwarnayang konvensional. Lempengan baja penutup bayangan menahan sinal' elektroll

untuk satu warna ke warna yang lain dari penyinaran titik-titik fosfor

22

Apabila titik fosfor merah, hijau dan biru sama-samatersinari, maImmata kitamelihatnya sebagai wama putih (dari jarak pandangan normal). lntensitas sinar-sinar elektron yang relatif bermacam-macamakan menghasilkansetiap wama yangdibutuhkan.

Suatu peragaan monochrom membentuk sebuah karakter dalam 9 x 14 pixelkotak karakter dengan menggunakan 7 x 9 dot matriks untuk persinggahan antarkarakter dan spasi antar baris. Peragaan monochrom menggunakanfrekuensi yanglebih tinggi dari sapuan frekuensihorizontal,dan sapuan vertikallebih rendah dari50 Hz untuk memberikan 350 garis-garis raster. Untuk foster yang tahan lama,digunakan 50 Hz kecepatan yang masih segar yang tidak tampak menghasilkankerdipan. Penyesuai (adapter) monohrom menghasilkan 720 titik per garis rasteryang horisontal, untuk memperoleh 80 karakter per baris. Suatu titik harnsdipancarkan setiap 61 Ms (61 x 10-9S) yang membutuhkanlebar pita (bandwidth)lebih dari 16 MHz untuk amplifier video (sebaliknyauntuk TV normal: 4,5 Mhz).

Adaptorpeningkatwama ataugrafik(EGA)menggunakan8 x 14kotakkarakteryang membutuhkanlebar pita (bandwidth)agak sedikit rampingdibanding dengansistem monochrom. EGA memerlukan monitor RGB (Red, Green, Blue) khususdengan amplifier 3 wideband,dimana suatu wideband untuk setiap wama. Ukurantitik untuk setiap wama lebih kecil dari pada untuk TV normal. Setiap titik kira-kira berdiameter0,1 mm, membutuhkantiga penyinaran sehingga dapat membuatsatu titik putih.

Adaptor untuk wama normaVperagaangraflk (CGA) dapat bekerja denganmonitor-monitorRGB (standar)dan kumpulan monitor televisi biasa. Huruf-hurufyang dihasilkah sebagai matriks 7 x 7 di dalam 8 x 8 kotak karakter, dan ada 25garis karakter dengan 80 atau 40 huruf per baris karakter. Ini berarti 640 atau 320titik diletakkan pada setiap garis raster yang horisontaldan hanya 200 garis rasteryang digunakan. Alasannya adalah, matrik 8 x 8 dapat dihasilkan dengan logikadigital (23 x 23) yanglebih sederhana,640 x 200 titik dapat disimpan dalam 16 Kmemori yang dengan mudah dikontrol dengan pengendali CRT Motorola 6845-dan dapat menggunakan kelompok TV yang murah.

Sinyal yang dibutuhkan untuk dikirim ke CRT terdiri dari :

1. informasi video yang mengangkatdimana menyalakantitik pada suatu matriks

2. pensinkronan horisontal

3. pensinkronan vertikal \-

Dalam penyesuaian, frekuensi sinyal-sinyal pembentuk yang vertikal danhorisontal tersedia pada monitor. Penyesuaian yang baik dicapai denganmenggunakan sinyal-sinyalvertikal dan horisontalyang sinkron kemudian dikirim

23

dengan sinyal-sinyal video, sehingga memaksa sirkuit dalam peragaan agarmempunyai frekuensi yang sarna dan fase yang pasti sebagai sinyal-sinyal yang

. sinkron.

. Informasi video dalam CGA terdiri dari 4 sinyal, yaitu sinyal-sinyal intensitasmerah, biru, dan hijau. Wama tanda khusus pada layar ditentukan oleh sinyal-sinyalRGB dan kejelasannya (terangnya) dikendalikan oleh sinyal intensitas. EGA hanyamempunyai sebuah output RGB. Di dalam mode resolusi rendah, berbagai sinyalIdentik dengan output CGA, tetapi dalam mode resolusi tinggi, intensitas sinyaldigantikan oleh sinyal-sinyal merah, hijau dan biru yang terpisah dan muatan kutubsinyal vertikal yang sinkron terbalik.

PAPAN WARNA DAN GRAFIK PADA VIDEO MONOCHROM

Papan-papanpengendaliPC menggunakansuatuprinsipperagaanyangmemakai. pemetaanmemori(memorymapped).Papantersebutberisimemoriyangmenyimpaninformasi untuk menyatakan bahwa titik-titik pada layar nyala atau mati.

Memori video adalahbagian dari ruang memoriCPU yang dapat diubah secarakomputer menulis informasi baru ke dalam memori, sebaliknya terminal dapatmenerima informasi hanya melalui hubungan data seri (serial data link) khususpada 960 bytes per detik.

Perubahan layar secara cepat merupakan hal esensial untuk menggerakkansuatu dokumen pada suatu kecepatan yang layak atau menyediakan animasi dankecepatan yang.sebaiknya tidak berkedip, sehinggadapat menyebabkankelelahan.Mengingatbahwa setiapbaris memuat80 karakter,sehingga25 baris memuat 2000karakter. Setiap karakter dihasilkan kembali oleh 2 byte data, sehingga pada 960byte per detik akan.terambil sedikitnyalebih dari 2 detik untuk merubah layar suatuterminal.

Ada dua macam peragaan pemetaan memori, pertama menangani teks danyang lainnyamenanganigrafIk.Perbedaannyaadalah'padacaramenyimpaninformasidi dalam memori. Dalam peragaan grafIk, satu nilai untuk setiap posisi titik yangmungkin pada layar, disimpan satu bit atau lebih dalam memori, isi memoridikeluarkan langsung ke video monitor 60 kali dalam satu detik. Hal ini disebutsebagai suatu peragaan pemetaan bit (bit-mapped display).

Tipe alfanumerik dari peragaan pemetaan memori selain menyimpan suatugambar layar dalam memoriyang masih segar,juga menyimpankarakter nilai-nilai

24

ASCII untuk setiap posisi karakter pada layar. Nilai-nilai ASCII diterjemahkan kcdalam pola titik (dot pattern) pada layar oleh sebuah pembentuk karakter (charactergenerator). Keuntungan dari peragaan ini adalah, karena membutuhkan memoriyang sangat kecil, yaitu hanya 2000 byte memori yang.dibutuhkan. untuk 80 karakter,25 bans peragaan alfanumetik (1 byte/posisi karakter), dibandingkan dengan 16 Kbyte dibutuhkan untuk 640 x 200 peragaan pemetaan bit (menggunakan satu bit!titik pada layar). Dalam PC-nya, IBM menggunakan 2 oyte untuk setiap karakteralfanumerik, satu byte berisi karakter ASCII itu sendiri, dan byte kedua berisiperlengkapan-perlengkapan yang menentukan apakah karakter tampak jelas,berkedip-kedip, membalik video atau menormalkan.

Penyesuai peragaan Monochrom(Monochrome display adapter)

CPU8ddr8$S

linea

Aftribulebfts

CPUc:oolrd-+signals

6845CRr

CONTROlLERASCIIchar.

VIDEO I ToPROCESS --+- CAl

lOGIC oispla)Chipselod--+

Char.raw

VSYNC ~ t,!'SYNC

Gambar 2.4. Diagram blok dari penyesuai peragaan monochrom(Monochrom display adapter) yang disederhanakan.

Pengendali CPU dan CRT 6845 mempunyai akses ke RAM 4K. Isi RAMditerjemahkan ke dalam format dot matriks oleh pembentuk karakter dan

dipindahkan keluar secara berurutan sesuai dengan saat sinyal yang tepat.

25

Pusat penyesuai peragaan (display adapter) adalah pengendali CRT Motorola6845 yang menyediakan semua sinyal waktu dan pengendalian untuk peragaanvideo.

RAM adaIah pangkalan memori rangkap yang dapat diakses oleh CPU ataupengendali CRT motorola 6845. Multiplexer alamat (adress multiplexer =MUX),menetapkan apakah CPU atau pengendali CRT Motorola 6845 yang dapatmengalamatkan memori.

PENGOPERASIAN (CPU tidak mengakses pada RAM)

I. 6845 menghasilkan pulsa-pulsa yang tepat dan sinkron, baik horisontal maupunvertikal yang dibutuhkan dan mengeluarkan isi memori segar diantara pulsa-pulsa yang sinkron guna menghasilkan data video yang sinkron pada layar.

2. Pembentuk karakter (character generator) menterjemahkan data ASCn dalammemori yang segar yaitu sebuah ROM yang berisi pola-pola titik (dot patterns).Delapan garis-garis alamat ROM dihubungkan ke garis-garis data yangmenyimpan karakter membaca ASCn dari memori, dan 4 garis karakter alamatyang dihubungkan ke penghitung baris di dalam chip pengendaIi CRT.

a. 8 garis memilih karakter untuk digunakan

b. 4 garis memilih pola baris mana guna dijadikan output.

3. Output pembentuk karakter dimuat ke dalam sebuah register pemindah (shiffregister) dan titik-titik dipindahkan pada suatu saat ke peragaan CRT.

4. Pada waktu yang sarna, sebuah karakter dibaca, bit-bit perlengkapannya jugadibaca dan dikunci (latched).

CPU menulis informasi ke dalam memori.

I. Multiplexer alamat dan buffer-buffer data dipindahkan oleh sinyal pengendaliCPU, sehingga alamat CPU dan garis data mengakses memori.

2. CPU membaca atau menulis di dalam PC mengambil memori 800 nS danpengendali CRT harns mengirirnkan sebuah byte data barn dari memori kepembentuk karakter setiap 553 nS, untuk menghindari kehilangan I bariskarakter. IBM menggunakan memori RAM statis yang cepat dan beberapaterpasang sirkuit-sirkuit grendel (latched circuitry) dan sirkuit waktu (timingcircuitry) untuk membolehkan CPU menulislmembaca diantara akses memoripengendaIi CRT.

26

Penyesuai monochrom (monochrome adapter) mempunyai 4 pangkalan I/Odan sebuah4 K daerahmemoriyangmulaipadaOBOOOOH.

CRT

CRT

6845

6845

CONTROL PORT (3B8H)

STATUS PORT (3BAH)

INDEX REGISTER (3B4H)

DATA REGISTER (3B5H)

MENINGKATKAN KEMAMPUAN PENYESUAI, GRAFIK

Berbagai chip dan teknologi telah menghasilkan sekumpulan 4 chip VLSIyang sudah banyak beredar dan yang dapat digunakan untuk membangun sebuahEGA yang murahdan lengkappada suatupapantunggal(singleboard).Keuntungandari tipe papan ini adalah kecocokannya mendekati CGA dan menunjang caragrafIk Hercules untuk grafIk-grafIkmonochrom.

Papan tersebut terdiri dari :

1. 256 K pangkalan memori rangkap

2. pengendali CRT (2 chip yang biasanya dapat menangani fungsi pengendaliCRT 6845 monochorm)

3. 2 chip pengendali grafIk yang dapat menangani pembentuk karakter danpemformatan aliran bit.

4. Perlengkapan pengendali yang menangani lukisan warna.

CARA TEKS (TEXT MODE)

EGA berfungsi sebagai penyesuai monochrom. Peta memorinya sarna denganmonochrom, kecuali pada blok memori 32 K mulai pada OB80000H (seperti CGM).Karakter-karakter yang muncul di dalam 8 x 14 kotak karakter, lebih dapat dibacadaripada karakter-karakter pada CGA. Warna-wama yang tersedia sarna denganCGA yaitu ada 16 warna karakter dan 16 wama latar belakang (8 + berkedip-kedip).

27

Ada dua segi tambahan,yaitu:

1. EGA menggunakan memori RAM untuk menambah pola bit guna menggambarkarakter-karakter cara teks (text mode characters) - pembentukan karakter RAMsebagai pengganti pembentuk ROM.

Hal ini membolehkan pemakai mendetinisikan karakter-karakter tersel)ut untukcara teks. Kemungkinan pemakai mendefmisikan di atas 4 font dari 256 karakter

dan menyimpannya dalam memori EGM (hanya 2 yang aktif pada satu saat).

2. Dua font yang tidak aktif (font 8 x 14 EGA dan font 8 x 8 CGA) disimpandalam sebuah vidio BIOS ROM 16 K pada EGA. Kekuatan font-font inidikurangi muatannya oleh BIOS ke dalam daerah pembentuk karakter RAM.BIOS mengambil aIih gangguan video !NT 10 dan mengarahkan panah (vektor)guna meningkatkan !NT 10 sendiri, dan kemudian memberi tanda EG A.

CARA GRAFIK (GRAPHICS MODE)

EGA mempunyaicara graflk 640 x 350 resolusi tinggi 16 wama. Ada sedikitdukungan dari EGA BIOS untuk cara ini dan penulisan serta pembacaan memoriperagaan secara etisien tidak kurang penting.

Topscanline --.

Bilplane 3

8ft plane 2

Bilplan'e0

Bottom--.scan line ____

Graphics display memory

Gambar 2.5: Pengorganisasian memori untuk cara grafik 640 X 350.Setinp pixel dihosilkan oleh 4 bit, satu dari setinp bidang bit (bit p/mze)

digabungkan ke dalam suatu 4 ni!ai bit (bit value) ((b3 b2 bI baJ)yang menentukanmana dinntara 16 wama yang akan muncul pada !ayar untuk pixel tersebut.

28

Colourpalette

bJr.-i RG

b2r-+-1

F>B .!!!

rt

b11R' '6

G' . {:

bo1-./ S'

Gambar di atas menunjukkanpengorganisasianmemori cara graflk 640 x 35016 warna. Memori peragaan 256 K dibagi ke dalam 4 bidang bit dengan setiap bit64 K. Ada hubungan satu-satu diantara bit-bit tersebut, yaitu dalam setiap bidangbit dan pixel pada layar.

Sebagai contoh, bit 7 dari byte pertama dalam setiap bidang bit berhubungandengan pixel disudud kiri atas dari layar. Warna pixel ditentukan oleh nilai 4 bit,satu dari setiap bidang bit. Palet warna (colour palette) hanya berupa tabel yangmenteIjemahkan4 bilangan untuk setiap pixel ke dalam warna-warnapixel. Enamkeluaran datang dari palet warna ke peragaan warna yang ditingkatkan (RBG andR'B'G') yang memberikan64 warna yang mungkin,meskipun hanya dengan 4 bityang tersedia, 16 nilai berbeda yang dapat dihasilkan. Pemrograman paletmenentukan warna apa dari 64 warna setiap 4 nilai bit dapat dihasilkan.

29