Sayfa 27

İhsan Cafer ELHAN

Bu yazımızda genelde CRTC (Cathode Ray Tube Controller) olarak adlandırılan ekran kontrol yongalarını (chip) özelde ise C-64'te kullanılan ve 6569 kod numarası ile bilinen VIC (Video Interface Controller) yongasını inceleyeceğiz.

Katod ışınlı tüp teknolojisi, ucuzluk, üretim kolaylığı ve teknolojisinin yaygınlığı sayesinde bugün konvansiyonel görüntüleme teknolojisinin en yaygın elemanı haline gelmiştir. CRT, önceleri gözdeki retina tabakasındaki ışık izleniminin uyarı kesildikten sonra bir süre daha uyarı varmış gibi sürmesi özelliğinden esinlenerek sinemada kullanılmıştır. Burada çekim sırasında 1 saniye içerisinde 24 resim alınıyordu. Bu resimler sonradan arka arkaya gösterilince bilindiği gibi hareket etkisi doğuyordu. Televizyon yayınlarında da benzer bir yaklaşım kullanıldı. Televizyonda görüntü, bir ekran yerine iç yüzeyi fosfor ile kaplanmış bir cam TV tüpüne (ya da CRT'ye) düşürülüyordu. Görüntü, ekranı soldan sağa tarayan elektron ışınının satır sonlarında birer satır aşağı kaydırılması ve satır taraması sırasında elektron ışınının gücü ile oynanarak görüntüyü oluşturacak şekilde fosfor parlaklığının değiştirilmesi (modüle edilmesi) ile elde ediliyordu. Fakat elektromanyetik spektrumda TV yayınına 5 MHz civarında bir bant genişliği tespit edilince, geçmeli tarama yöntemini kullanmak zorunlu hale geldi. Bu yöntemde görüntüyü oluşturan 625 satırın önce tek sayılı (1,3,5....) 312.5 satırı ilk çerçeve olarak, sonra çift sayılı (2,4,6....) 312.5 satırı 2. çerçeve olarak gösteriliyordu.

Böylece saniyede gösterilen 50 resmin etkisi bu “iki defa gösterme” nedeniyle etkin olarak 25 resim etkisine indirgeniyordu. Bu yaklaşım ise beraberinde kırpışma etkisini getirdi. Zamanla gelişen bilgisayar teknolojisi yaygın görüntü ünitelerine ihtiyaç duymaya başlayınca CRT teknolojisi bu alana adapte edildi. Kırpışma etkisini azaltmak için kullanılan bir yöntem, ekranın iç yüzeyindeki fosfor kaplamanın sönüm süresini artıracak şekilde kaplamayı iyileştirmek oldu. Böylece tarama çerçevelerine yumuşak geçiş sağlandı. Elektron tüpü çerçevenin başından taramaya başlandığında, bir önceki taramanın izleri daha yeni silinmiş oluyordu. Fakat ekran başında ve ekrandan birkaç on cm. uzakta saatlerce çalışması gereken operatörler için bu hiç de tatmin edici bir çözüm değildi. Araştırmalar daha yüksek resim sayısı kullanılması, geçmesiz tarama yöntemine başvurulması ve video sinyalinin bant genişliğinin artırılması gerektiğini ortaya koydu. Gittikçe olgunlaşan VDU (Video Display Unit) görüntüleme üniteleri teknolojisi beraberinde saniyede 60 resim gösteren ve geçmesiz tarama yapan (satır sayısı 640 ve 1024 gibi rakamlara çıkmıştı) bant genişliği onlarca MHz mertebesinde (örneğin Commodore'un bir UNIX bilgisayarı olarak piyasaya sürmeyi tasarladığı, fakat sonradan projesini askıya aldığı çok kullanıcılı C-900'ün monitörünün bant genişliği 72 MHz idi) ve yüksek çözümlemeli (Hi-Res) grafik olanakları veren CRT'leri getirdi. Sonuç: Temiz, kırpışmasız ve çok kaliteli görüntü. Görüntüleme üniteleri probleminin diğer bir yönü de bu ekranların bilgisayarla uyumlu çalıştırılabilmesi için gerekli video senkronizasyon ve benzeri sinyallerin üretilmesi idi. Önceleri ayrık lojik ve analog devreler kullanılarak gerçeklenen (CRT controller) kartlar, sonraları tümleşik devreler halini aldı ve çeşitli amaçlara göre uzmanlaşmış (application specific) devreler piyasaya çıkartıldı. Bu noktada görüntüleme ünitelerinde bir sınıflamaya gitmemiz gerekiyor. Bu sınıflamayı birkaç kritere göre yapacağız. Not: Görüntüleme üniteleri kelimesi burada sürücü ve kontrol devrelerini içerecek şekilde kullanılmıştır.

A) Renk Kriteri

— Tek renk (monochrome) monitörler — Renkli (color) monitörler

B) Uygulamaya Göre

(fonksiyonel) Sınıflama

— Alfanumerik veri uçları (terminaller) — Grafik uçlar (terminaller) Bilgisayar oyunlarına yönelik görüntüleme üniteleri

Tarama Tipine Göre

Sınıflama

1- Vektör tarama (vector scan veya vector draw) 2- Satır tarama (raster scan) a. Geçmeli tarama. b. Geçmesiz tarama.

Bir görüntüleme ünitesi (VDU) tasarlanmadan önce fonksiyonel tanımı yapılıyor ve yukarıdaki kriterlere göre tasarım parametreleri belirleniyor. Bu parametrelerin bazıları CRT seçimini ve çevresindeki donanımı belirliyor, bazıları ise denetleyici (controller) kartlarının ve tümleşik devrelerinin tasarımını şekillendiriyor. Örneğin renk kriteri hem tüp seçimini hem de ilgili elektronik devre tasarımını etkiliyor. Alfanumerik veri terminallerinin denetleyici kartları, donanıma noktasal grafik desteği vermek zorunda değiller. Noktasal grafik ağırlıklı denetleyici kartları ise büyük bellek kapasitesine ihtiyaç duyuyorlar. Bilgisayar oyunlarına yönelik amaçlarla tasarlanan denetleyici devreleri C-64'te olduğu gibi sprite'ları yani tek noktası hareket ettirildiğinde tümü hareket ettirilebilen noktalar kümesinden oluşan grafik objelerini desteklemek zorundadırlar. Bütün bunlara ek olarak bazı bilgisayar üreticileri sistemin çalışması için gerekli olan destek fonksiyonlarını da (house keeping functions-örneğin bellek tazeleme ve bazı kesmeleri üretme-) denetleyici entegrelerine yüklemek eğilimindedirler. Şimdi ise piyasada yaygın olarak kullanılan CRT denetleyici (controller) tümleşik devrelerine çok kısa bir göz atalım. 1) DP 8350 (National Semiconductor firması tarafından üretilir) Genelde alfanumerik veri uçlarında kullanım için uygundur. Ekran belleğini, adresler senkron darbelerini üretir. Nokta zamanlamasını sağlar, tarama sinyallerini senkronize eder. Cursor ve scroll desteği sağlar. Işıklı kalem için provizyonu yoktur. 2) 8275 CRTC (Intel firması tarafından üretilir.) Alfanumerik terminallerde kullanıma uygundur. Çip içerisinde ekran belleği adresleme lojiği scroll lojiği ve nokta zamanlaması yoktur. Buna karşılık senkron işaretlerini, satır tarama sayıcı işaretlerini bellek erişim önceliği çözümlemesini yapar. Işıklı kalemi de destekler. İçinde iki adet 80 karakterlik tampon bellek vardır. 3) 6845 CRT denetleyicisi (Motorola firması tarafından üretilir.) Genelde alfanumerik veri terminalleri için kullanılır. Programlanabilir bir çevre birim tümleşik devresidir. Ekran belleğini adresler. Scroll lojiği vardır.