Teil
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· PC-Grundlagen
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Das strengste Symbol, welches weltweit für die Einhaltung der genannten Empfeh-
lungen steht, ist das der schwedischen Angestelltengewerkschaft (TCO). Die MPR-
II-Empfehlungen sind hier noch einmal laut TCO-92 verschärft worden, und es
wurden zusätzliche Anforderungen an Energiesparschaltungen, an die elektrische
Sicherheit und den Brandschutz definiert.
Mittlerweile gibt es mehrere TCO-Empfehlungen, und ein neuer Monitor sollte ent-
sprechend der TCO-95- oder besser noch nach der TCO-99-Empfehlung spezifiziert
werden. Auch wenn es sich nur um Empfehlungen und um keine verbindlichen
Standards handelt, ist dies zumindest ein Hinweis auf die Verwendung aktueller
und möglichst umweltschonender Technik. Ab TCO-95 werden zudem Ergonomie-
und Umweltschutzaspekte beachtet, wobei auch PC-Einheiten wie die Tastatur und
die Systemeinheit mit einbezogen werden.
TCO-99 verlangt für Röhrenmonitore eine Bildwiederholfrequenz von 85 Hz, wäh-
rend es bei TCO-95 noch 75 Hz waren. Dies gilt für einen 17-Zoll-Monitor bei einer
Auflösung von 1024 x 768 Bildpunkten, was somit jeder heute käufliche Monitor
eigentlich bewältigen sollte. Darüber hinaus werden bei der aktuellen TCO-Empfeh-
lung erstmalig Richtlinien für die Bildqualität angeführt, ebenso für die Leuchtdichte,
die Helligkeit, die Schärfe oder auch den Kontrast, was für Flachbildschirme (LCD)
ebenfalls spezifiziert wird.
Die elektomagnetische Verträglichkeit (EMV) spielt außerdem eine Rolle, damit
sich nicht etwa Störungen von Leuchtstofflampen bemerkbar machen können. Vor
einem neben dem Monitor plazierten Handy, welches gerade einen Ruf empfängt,
kann der Monitor meistens jedoch nicht geschützt werden.
Bereits die TCO-95 hat Stoffe wie etwa Kadmium und auch Quecksilber in den
Monitorbestandteilen verboten, und sie geht noch weiter und verbannt nun auch
FCKW und chlorierte Lösungsmittel.
Zur Übersicht der sich hinter den Empfehlungen verbergenden Daten in Bezug auf

die Strahlung der Monitore sind im Folgenden die wichtigsten Werte laut MPR-II
und TCO angegeben, wobei diese Werte von TCO-92 bis hin zu TCO-99 nicht ver-
schärft worden sind.
Strahlungsarmer Monitor (nach MPR-II und TCO)
> Der Messabstand beträgt laut MPR-II 50 cm und laut TCO 30 cm.
> Das elektromagnetische Wechselfeld darf im Frequenzbereich von 5 Hz bis
2 kHz nicht mehr als 250 nT (nano Tesla) und im Bereich von 2 kHz bis 400
KHz nicht mehr als 25 nT betragen. Laut TCO darf das Wechselfeld im Frequenz-
bereich von 5 Hz bis 2 kHz nicht mehr als 200 nT betragen.
> Das elektrische Wechselfeld darf im Frequenzbereich von 5 Hz bis 2 kHz nicht
mehr als 25 V/m (Volt pro Meter) und im Bereich von 2 kHz bis 400 kHz nicht
mehr als 2,5 V/m betragen. Die entsprechenden Werte laut TCO sind hingegen
10 V/m sowie 1 V/m.
> Das elektrostatische Feld (Oberflächenpotential) darf für beide Empfehlungen
nicht größer sein als ±500 V/m (Volt pro Meter).
> Die Röntgenstrahlung darf für beide Empfehlungen nicht mehr als 5.000 nGy/h
(nano Gray pro Stunde) betragen.
77
Die PC-Komponenten
Die Wissenschaft ist sich zwar immer noch nicht einig, ob die von einen Monitor
ausgehende Strahlung nun Gesundheitsschäden hervorruft oder nicht, aber es ist
sicherlich sinnvoller, potentielle Risiken von vornherein auszuschließen, als lang-
wierige Untersuchungen abzuwarten.
Ein strahlungsarmer Monitor ist gegen das elektrische und das elektromagnetische
Wechselfeld meist durch Bleche nach außen hin abgeschirmt, und/oder es werden
höherwertige Transformatoren und Ablenkspulen verwendet. Diese Felder können
sich beispielsweise durch Störungen in einem Radio bemerkbar machen.
Die Elektronen werden im Monitor beschleunigt, damit sie die Oberfläche des Bild-
schirms zum Leuchten bringen. Dabei entstehen elektrostatische Aufladungen, ein
Phänomen, welches wohl schon jeder an einem Fernseher bemerkt hat, wenn er

einmal mit der Hand an der Bildschirmoberfläche entlang gefahren ist.
Hat man einen stark »knisternden« Monitor, wird man feststellen, dass die Bild-
schirmoberfläche sehr schnell verschmutzt. Das liegt daran, dass durch die Luft
schwebende Staub- und Schmutzteilchen von ihm angezogen oder abgestoßen wer-
den, je nachdem, wie die Teilchen geladen sind. Die Hersteller versehen die Bild-
schirmoberfläche mit einer leitenden Schicht, die mit dem Schutzleiter (Erde) ver-
bunden wird, um die elektrostatische Aufladung zu reduzieren.
Die Röntgenstrahlung entsteht in einem Monitor, wenn der Elektronenstrahl abge-
bremst wird. Die bei den heute üblichen Monitoren entstehende Röntgenstrahlung
ist meist weit geringer als der empfohlene Wert und oft nicht einmal mehr messbar.
Wie zahlreiche Tests an Monitoren gezeigt haben, kommt es durchaus vor, dass es
die Hersteller mit den Empfehlungen nicht sehr genau nehmen und ein entspre-
chendes Logo an einem Monitor angebracht wird, obwohl er eben nicht den zu-
grunde liegenden Daten entspricht – es sind eben nur Empfehlungen und keine
verbindlichen Standards oder Richtlinien.
Bild 1.47: Das TCO-99-Logo kann Monitore, Tastaturen, Systemeinheiten und auch Drucker sowie
Fotokopierer kennzeichnen, die nach den strengsten Anforderungen an Strahlungsarmut,
allgemeine Umweltverträglichkeit und Ergonomie hergestellt wurden
Teil
1
· PC-Grundlagen
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Aufgrund des messtechnischen Aufwands sind die Strahlungsmessungen nur von
einigen speziellen Labors durchführbar und auch nicht immer so ohne Weiteres
untereinander vergleichbar. Der Computerkäufer kann natürlich nicht erkennen,
ob die Empfehlung vom Hersteller wirklich erfüllt wird oder nicht, und sollte sich
daher vor einem Kauf die regelmäßig durchgeführten Tests zu diesem Thema in
den verschiedenen Computerzeitschriften zu Gemüte führen.
Das Einzige, was man selbst feststellen kann, ist die elektrostatische Aufladung an
der Bildschirmoberfläche, die sich nicht durch ein Knistern beim Berühren der

Bildschirmoberfläche bemerkbar machen sollte. Dies ist jedoch keineswegs ein ein-
deutiges Indiz für einen strahlungsarmen Monitor.
Der TÜV-Rheinland hat ebenfalls einen Anforderungskatalog (ECO) für Monitore
entworfen, und eine EU-Bildschirmrichtlinie gibt es auch, die (bisher) jedoch nicht
als werbewirksames Argument für Monitore verwendet wird, vielleicht weil sie sich
als recht »gewaltiges Werk« darstellt. In Schweden dürfen an behördlichen Arbeits-
plätzen übrigens ausschließlich strahlungsarme und umweltverträgliche Monitore
laut TCO verwendet werden.
1.6.11 Die Stromsparmodi der Monitore
Anstatt irgendwelche Bildschirmschonerprogramme laufen zu lassen, die zwar ganz
nett anzusehen sind, aber unter Umständen sogar die Festplatte bemühen, damit
die Animationen nachgeladen werden können, ist es besser, den Monitor bei Nicht-
benutzung einfach abzuschalten. Da der Monitor eines PC ein besonders hoher
Stromverbraucher ist, ist hier auch der richtige Ansatzpunkt, um wertvolle Energie
zu sparen. Dabei gilt generell: Je größer der Bildschirm ist, desto größer ist der
Stromspareffekt, der durch einen »Hardwarebildschirmschoner« erreicht werden
kann.
Interessant ist in diesem Zusammenhang, welchen Einfluss das Abschalten des
Monitors auf seine Lebensdauer hat. Eine IBM-Studie kam zu dem Ergebnis, dass
eine Stunde Brenndauer der Bildröhre etwa dem viermaligen Ein- und Ausschalten
des Monitors entspricht. Daraus kann man demnach schließen: Bei einer mehr als
viertelstündigen Arbeitspause schont man den Monitor, wenn man ihn abschaltet.
Energiesparschaltungen sind in Monitoren mittlerweile Standard. Auch hierfür gibt
es wieder eine schwedische Richtlinie, und zwar diesmal von der NUTEK, was für
Swedish National Board for Industrial and Technical Development steht. Eine ameri-
kanische Initiative nennt sich Energy-Star, und das dazugehörige Logo wird man
nach dem Einschalten des PC oftmals als BIOS-Meldung erkennen können.
Allerdings bezieht sich Energy-Star nicht direkt auf den Monitor, sondern zunächst
auf PC-interne Energiesparmaßnahmen wie das Herunterschalten der CPU oder die
Abschaltung der Festplatte bei zeitweiliger Nichtbenutzung.

Im Monitor selbst kann man vielfach zwischen dem NUTEK und dem VESA DPMS
umschalten. Die VESA hat das Display Power Management Signaling definiert, wel-
ches die Stufen On, Standby, Suspend und Off kennt. Auf dem PC ist der DPMS-Modus
im Betriebssystem explizit festzulegen, damit der Monitor hierauf entsprechend rea-
gieren kann. Dabei ist zu beachten, dass der Monitor ebenfalls DPMS-kompatibel sein
muss, denn er könnte durch die von der Grafikkarte gelieferten, gepulsten Signale
zur Steuerung der Monitorenergiesparmaßnahme ernsthaft beschädigt werden.
79
Die PC-Komponenten
Die beiden Stromsparmodi der NUTEK und der VESA (DPMS) sind nicht identisch. Bei
der Konfigurierung eines Grafiksystems muss beachtet werden, welcher Modus vom
Monitor unterstützt wird. Monitore, die keinen Stromsparmodus kennen, können
durch die Einschaltung eines Stromsparmodus beschädigt werden.
Bild 1.48: Die einzelnen Stufen der Energiesparverfahren nach VESA-DPMS
Der NUTEK-Energiesparmodus funktioniert demgegenüber leicht abgewandelt und
kennt keine Standby-Stufe. Werden jedoch die Abschaltzeiten entsprechend der
jeweiligen (individuellen) Arbeitsweise einstellt, ergeben sich zwischen beiden Ener-
giesparmodi keine relevanten Unterschiede. Der NUTEK-Modus ist weniger im PC-
Bereich, sondern eher bei Apple-Macintosh-Rechnern üblich und setzt für die Ak-
tivierung eine Blank-Screen voraus, es darf also kein bewegter Bildschirmschoner
festgelegt werden.
1.6.12 Monitor Plug&Play
Die VESA hat den DDC (Display Data Channel), einen Kommunikationsweg zwi-
schen Grafikkarte und Monitor definiert, um dem Monitor Plug&Play-Fähigkeiten
zu verleihen. Ein DDC-Monitor kann der Grafikkarte seine Daten mitteilen und die
Konfiguration des Grafiksystems dadurch vereinfachen.
Es existieren mehrere DDC-Varianten, wobei DCC1 die einfachste Ausführung dar-
stellt, da hierfür kein zusätzliches Kabel benötigt wird. Es werden die Anschlüsse
des Standard-VGA-Anschlusses (vgl. Kapitel VGA-Anschluss) verwendet.
Der Monitor sendet ununterbrochen 128-Kbyte-Datenblöcke (EDID, Extended Dis-

play Identification), wobei die vertikale Synchronisation als Taktsignal fungiert.
Es findet nur eine unidirektionale Kommunikation zur Identifizierung des Moni-
tors statt, damit eine passende Auflösung gewählt werden kann. Für DDC1 sind
lediglich ein entsprechender Monitor und ein Treiberprogramm (VBE) notwendig,
welches unter Windows 95 Bestandteil eines DDC-fähigen Monitortreibers ist. Un-
ter den Standardbildschirmtypen findet man beispielsweise den DDC-Universaltreiber
Plug&Play-Bildschirm (VESA DDC).
Teil
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· PC-Grundlagen
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DDC2 arbeitet in zwei Richtungen (bidirektional) und verwendet hierfür einen spe-
ziellen Bus – den Access-Bus –, der im Prinzip dem I
2
C-Bus der Firma Philips ent-
spricht. Der I
2
C-Bus ist in fast jedem CD-Player oder auch Fernseher zu finden und
wird für die interne Kommunikation der einzelnen Schaltungseinheiten verwen-
det. Der Access-Bus – quasi die externe Variante des I
2
C-Bus – ist jedoch nicht
allein für Monitore, sondern auch für eine Maus, einen Joystick und andere Peri-
pherie vorgesehen. DDC2 hat sich jedoch kaum in marktreifen Produkten niederge-
schlagen, und stattdessen wird der USB (vergl. Kapitel Universal Serial Bus) hierfür
verwendet.
Daneben existiert eine ganze Reihe von Monitoren, wie beispielsweise der Diamond
Pro 21 T der Firma Mitsubishi, der sich mit Hilfe der RS232-Schnittstelle konfigu-
rieren lässt, was jedoch nichts mit dem Display Data Channel zu tun hat, da es sich
hier um eine herstellerspezifische Lösung handelt, und davon gibt es eine ganze

Reihe, so dass für derartige Monitore immer ein spezieller Treiber für das jeweilige
Betriebssystem zur Verfügung stehen muss.
1.7 Die Grafikkarten
Ein Monitor benötigt immer eine Grafikkarte, um die vom Mainboard gesendeten
Signale in digitale oder analoge Signale – je nach Typ – umzusetzen, welche der
Monitor dann weiterverarbeiten kann. Bei einigen PC-Typen befindet sich die Grafik-
kartenschaltung auch gleich mit auf dem Mainboard, wie es oftmals bei den preis-
werten Kompaktmodellen (z.B. Compaq Presario) der Fall ist. Vom Standpunkt der
universellen Verwendbarkeit, Erweiterbarkeit und dem Treibersupport her ist von
diesen Modellen jedoch eher abzuraten.
Entspricht die vorhandene Grafik nicht mehr den Ansprüchen, kann die Grafik-
schaltung auf dem Mainboard nicht immer einfach (per Jumper oder auch automa-
tisch) abgeschaltet und durch eine konventionelle Grafikkarte ersetzt werden. Viel-
fach ist bei derartigen PC-Sparmodellen noch nicht einmal ein konventioneller Slot
(ISA, PCI) vorhanden, der überhaupt eine Grafik- oder auch andere Karte aufneh-
men könnte. Außerdem lässt sich der Grafikspeicher meist nicht erweitern, und
auch die Beschaffung von aktualisierten Grafikkartentreibern ist weit schwieriger
als bei einem Grafikkartenhersteller, der aktuelle Updates üblicherweise im Inter-
net zur Verfügung stellt.
Ein Bildspeicher, auch Grafikspeicher genannt, wird für jede heute übliche Grafik-
karte benötigt, denn, vereinfacht dargestellt, sorgt er dafür, dass das Bild über-
haupt als stehend empfunden werden kann. Auch wenn man es nicht bemerkt,
wird das Bild laufend auf den Bildschirm geschrieben, mindestens 50-mal in der
Sekunde. Ein ruhiges Bild ergibt sich erst mit 75 Hz, wie es mit den VGA-Karten
und den entsprechenden Monitoren erreicht wird.
Der Bildspeicher wird wie jeder andere Speicher des PC adressiert und enthält das
aktuelle Monitorbild als digitale Abbildung. Auf den Grafikkarten befindet sich ein
spezieller Chip – der Grafikcontroller –, der über I/O-Adressen angesprochen wird
und spezielle Register für die Bildsteuerung besitzt. Dem Grafikcontroller ist bei
allen Karten ab dem VGA-Typ aufwärts ein DAC (Digital Analog Converter) nachge-

schaltet, der die digitale Information in analoge für die Ansteuerung des Monitors
umsetzt.
81
Die PC-Komponenten
1.7.1 Grafikkartentypen im Überblick
Im Laufe der Zeit ist für den PC eine ganze Reihe von verschiedenen Karten zur
Bildwiedergabe entwickelt worden, die in der Tabelle angegeben sind. Obwohl sie
gar nicht alle grafikfähig sind, wird für die folgenden Erläuterungen dennoch im-
mer von einer Grafikkarte die Rede sein, um zu kennzeichnen, dass diese Einheit
den Monitor ansteuert.
Diese beiden Komponenten – Grafikkarte plus Monitor – sind gewissermaßen als
Einheit (als Grafiksystem) zu betrachten, und die Daten müssen jeweils aneinander
angepasst sein, was andernfalls durchaus Beschädigungen an beiden Komponenten
nach sich ziehen kann. Heute übliche Grafikkarten werden oftmals pauschal als
VGA-Grafikkarten bezeichnet, was für sich allein genommen kaum etwas perfor-
mance-relevantes besagt, wie es noch genau erläutert wird.
Typ Bezeichnung maximale Bussysteme typischer Anschluss
Auflösung max.
Bildspeicher
MDA Monochrome 25 Zeilen x 8-Bit-PC 4 Kbyte DSUB-9
Display Adapter 80 Zeichen
CGA Color Graphic 640 x 200 Pixel 8-Bit-PC 16 Kbyte DSUB-9,
Adapter (2 Farben) BAS
320 x 200 Pixel
(4 Farben)
HGC Hercules Graphic 720 x 348 Pixel 8-Bit-PC 64 Kbyte DSUB-9
Card (2 Farben)
AGA Advanced 640 x 200 Pixel 8-Bit-PC 64 Kbyte DSUB-9
Graphics Adapter (16 Farben)
PGA Professional 640 x 480 Pixel 16-Bit-ISA, 512 Kbyte DSUB-15

Graphics Adapter (256 Farben) MCA (analog)
MCGA Multi Color 320 x 200 Pixel MCA 256 Kbyte DSUB-15
Graphics Adapter (256 Farben) (analog)
EGA Enhanced 640 x 350 Pixel 8-Bit-PC, 256 Kbyte DSUB-9,
Graphic Adapter (16 Farben) 16-Bit-ISA Feature-
Connector
XGA Extended 1024 x 768 Pixel MCA, 1 Mbyte DSUB-15
Graphic Array (256 Farben) 16-Bit-ISA (analog)
8514 IBM-Standard 1024 x 768 Pixel MCA, 1 Mbyte DSUB-15
(256 Farben) 16-Bit-ISA (analog)
VGA Video Graphics 640 x 480 Pixel 8-Bit-PC, 1 Mbyte DSUB-15
Array (256 Farben) 16-Bit-ISA, (analog),
MCA, BNC,
EISA, Feature-
VLB Connector
Tabelle 1.8: Die Daten der verschiedenen traditionellen Grafikkarten
Teil
1
· PC-Grundlagen
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1.7.2 Die VGA-Karte
Für die IBM Personal System 2 Computer (PS/2) nach der Micro Channel Architecture
(MCA) wurde eine neue Grafikkarte eingeführt, die alle anderen vorherigen Grafik-
auflösungen emulieren kann. VGA steht dabei für Video Graphics Array und be-
zeichnet ein Gate-Array – einen kundenspezifischen Baustein –, der speziell für
die Grafikanwendung entwickelt wurde und eine Reihe einzelner Bausteine ersetzt.
VGA-Karten wurden alsbald auch mit ISA-Bus-Anschluss entwickelt, was sich jahre-
lang als Standard bewiesen hat.
In der obigen Tabelle sind die Daten für den ursprünglichen VGA-Standard angege-
ben, und tatsächlich sind die für heutige Verhältnisse geradezu »schwachen« Da-

ten die des vielfach zitierten VGA-Standards, der somit für sich allein kaum mehr
aussagefähig ist und keine 2D- und erst recht keine 3D-Beschleunigerfunktionen
besitzt, wie sie heute allgemein üblich sind.
Alles, was darüber hinaus geht (höhere Auflösungen, mehr Farben), entspricht im
Grunde nicht mehr VGA, und es hat hier Modelle laut XGA, 8514, Super-VGA oder
VGA-Deluxe gegeben, wobei es sich um zahlreiche verschiedene herstellerspezifische
Realisierungen handelt, die dementsprechend mit unterschiedlicher Hardware, BIOS-
Unterstützungen, Performance-Daten, Treibern und Programmierschnittstellen ein-
hergehen.
Das VESA-Konsortium (Video Electronics Standard Association) hat erst Jahre spä-
ter die verbindlichen VESA-Modi (siehe Kapitel VESA-Modi) definiert, die einen
allgemeinen Standard für alles, was eben über das alte VGA hinausgeht, darstellen.
Hier sind – je nach Modus – die Anzahl der Farben, die Zeichen- und Pixelgröße
sowie auch die Horizontal- und Vertikalfrequenzen (Bildwiederholfrequenzen) fest-
gelegt. Diese Modi haben prinzipiell aber nichts mit dem VESA-Local-Bus (VLB) zu
tun, der nur eine 32-Bit-Buserweiterung des ISA-Bus darstellt und praktisch der
Vorläufer von PCI ist.
Das Besondere der VGA-Karte ist, dass sie den Monitor nicht wie die Vorläufer mit
digitalen Signalen ansteuert, sondern mit analogen. In der Tabelle sind weitere
Typen angegeben, die ebenfalls mit analogen Ausgangssignalen arbeiten, nach Stan-
dard-VGA auf den Markt kamen und heute im Grunde ausgestorben sind.
Bild 1.49: Eine (alte) traditionelle VGA-Karte mit 512 Kbyte Speicher, der in zwei Bänken mit
jeweils 256 Kbyte ausgeführt ist
83
Die PC-Komponenten
Der Grund für diese analoge Signalübergabe ist die auf diese Art und Weise erheb-
lich verbesserte Darstellung der Farbinformation. Ein Monitor mit digitalem Ein-
gang, wie es bis EGA üblich ist, kann jedoch nichts mit den analogen Signalen von
VGA anfangen, was dementsprechend auch für die umgekehrte Konfiguration gilt.
Sowohl der Monitor als auch die Grafikkarte können Schaden nehmen, wenn hier

falsche Kombinationen hergestellt werden.
Die Farben werden auf einer alten VGA-Karte von einem Digital/Analog-Wandler –
auch als Digital Analog Converter bezeichnet, DAC – in 64 verschiedene Stufen für
jeweils Rot, Grün und Blau umgesetzt. Damit sind theoretisch 64
3
= 262.144 Farben
möglich. Natürlich muss der Monitor für die analogen Eingangssignale vorgesehen
sein. Wird kein VGA-Farbmonitor verwendet, sondern ein VGA-Schwarzweißmonitor,
werden die Farben über eine Formel im BIOS so verändert, dass auf dem Monitor 64
verschiedene Graustufen entstehen. Der Monitor darf also nicht vom einfachen Typ
monochrom sein, sondern muss explizit Graustufen unterstützen.
Auf den VGA-Karten befindet sich wie beim Vorläufer – der EGA-Karte – ein Spei-
cherbaustein, der das BIOS der VGA-Karte enthält, welches die Registerkompatibilität
mit EGA wahrt. Das BIOS beginnt ebenfalls bei C0000h und reicht jedoch bis zur
Adresse C7FFFh.
Parameter Daten
Zeichenmatrix 9 x 16 Pixel im VGA-Modus
Speichergröße typisch 256 Kbyte – 1 Mbyte
Adressbereich A0000h-BFFFFh
Grafik-BIOS C0000h-C7FFFh
Tabelle 1.9: Die Daten der VGA-Karte
Der Bildspeicher beginnt ebenfalls ab A0000h. Der kleinste VGA-Bildspeicher ist
256 Kbyte groß und belegt damit den gleichen Bereich wie eine EGA-Karte. Es gibt
darüber hinaus auch Standard-VGA-Karten mit 512 Kbyte und 1 Mbyte Speicher. Da
für den Speicher der Grafikkarten im PC aber lediglich der Bereich von A0000h bis
BFFFFh (128 Kbyte) zur Verfügung steht, wird der Speicher der Grafikkarte in die-
sen Bereich eingeblendet. Dies geht nach einem ähnlichen Verfahren vonstatten
wie die Einblendung des Expanded-Memory in den Adressbereich des PC. Der Grafik-
speicher wird »scheibchenweise« in das 128 Kbyte große Fenster eingeblendet.
Text-Modi

Punktauflösung Textauflösung Farben Modus
320 x 200 40 x 25 2 CGA
320 x 200 40 x 25 16 CGA
640 x 200 80 x 25 2 CGA
640 x 200 80 x 25 16 CGA
720 x 348 80 x 25 2 HGC, MDA
Teil
1
· PC-Grundlagen
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Fortsetzung der Tabelle:
Grafikmodi
Punktauflösung Textauflösung Farben Modus
320 x 200 40 x 25 2 CGA
320 x 200 40 x 25 4 CGA
640 x 200 80 x 25 2 CGA
320 x 200 40 x 25 16 EGA
640 x 200 80 x 25 16 EGA
640 x 350 80 x 25 2 EGA
640 x 350 80 x 25 16 aus 64 EGA
320 x 200 80 x 25 256 VGA
640 x 480 80 x 25 2 aus 16 VGA
640 x 480 80 x 25 16 aus 256 VGA
640 x 480 80 x 25 256 aus 64k VGA
Tabelle 1.10: Die Auflösungen der VGA-Karte
Im Grafikmodus sind 256 Farben gleichzeitig darstellbar, mit einer Auflösung von
640 x 480 Bildpunkten. Der Speicher der VGA-Karte muss dann aber mindestens
512 Kbyte groß sein. Mit der Mindestausstattung von 256 Kbyte sind 640 x 480
Bildpunkte in 16 Farben möglich. Im Textmodus besteht ein Zeichen aus einer
Matrix von 9 x 16 Bildpunkten. Die meisten VGA-Karten können jedoch noch weit

mehr. Höhere Auflösungen wie 800 x 600 Punkte oder 1024 x 786 werden auch als
Super-VGA, VGA-Deluxe oder ähnlich bezeichnet, wie es auch weiter oben im Text
erläutert ist, und erst mit den VESA-Modi ist hier eine allgemein gültige Erweite-
rung geschaffen worden. Wichtig ist dabei, dass der angeschlossene Monitor die
höheren Auflösungen auch noch verarbeiten kann und für das verwendete Pro-
gramm ein entsprechender Softwaretreiber zur Karte mitgeliefert wird, denn DOS
unterstützt ohne Treiber automatisch nur Standard-VGA.
85
Die PC-Komponenten
1.7.3 Der VGA-Anschluss
Der VGA-Connector ist der übliche für den Anschluss eines Monitors; er ist als 15-
polige DSUB-Buchse ausgeführt. Davon gibt es zwei Varianten. Bei PCs ist der An-
schluss Mini-DSUB üblich, während bei Apple-Macintosh-Computern beispielsweise
der größere gebräuchlich ist.
Bild 1.50: Für VGA-Karten kommt standardmäßig eine 15-polige DSUB-Buchse zum Einsatz
Die Signalbelegung ist bei beiden Varianten unterschiedlich, und wenn das ent-
sprechende Verbindungskabel mitgeliefert wird – wie es bei einem Monitor immer
der Fall sein sollte –, spielt es keine Rolle, welcher der beiden Anschlüsse zum
Einsatz kommt, denn auf der Seite zur Grafikkarte hin ist immer Mini-DSUB 15
vorgesehen, und das Kabel ist hierfür entsprechend verdrahtet, wenn es für den PC
bestimmt ist.
Kontakt Nr. Signalbezeichnung
1Rot
2 Grün
3 Blau
4 Monitor-Identifikations-Bit 2
5 Digitale Masse, DDC1-Return
6 Rot-Masse
7 Grün-Masse
Teil

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· PC-Grundlagen
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Fortsetzung der Tabelle:
Kontakt Nr. Signalbezeichnung
8 Blau-Masse
9 Nicht belegt, DDC1 (5V)
10 Synchronisations-Masse (digital)
11 Monitor-Identifikations-Bit 0
12 Monitor-Identifikations-Bit 1, DDC1-Signal
13 Horizontale Synchronisation
14 Vertikale Synchronisation
15 Monitor-Identifikations-Bit 3, DDC1-Signal
Tabelle 1.11: Die Signale der VGA-Karte. Der 9-polige VGA-Anschluss besitzt keine Monitor-Identi-
fikationsleitungen. Für DDC1 (Monitor Plug&Play) sind einige Signale umfunktioniert
worden
Bild 1.51: Eine Adapterverbindung von 15-polig- auf 9-polig-VGA
Nur in der Übergangszeit von EGA zu VGA gab es auch einen 9-poligen DSUB-
Anschluss für VGA, was zahlreiche Probleme zur Folge hatte, da dies eine Verwechs-
lungsgefahr mit dem digitalen EGA-Anschluss ergibt. Ältere Grafikkarten besitzen
sogar beide Anschlussvarianten, wobei der 9-polige dann für den (digitalen) EGA-
und der 15-polige für den (analogen) VGA-Modus vorgesehen ist. Über DIP-Schalter
wird dann der jeweilige Grafikmodus festgelegt, was entweder die Aktivierung der
Signale für die EGA- oder die VGA-Buchse zur Folge hat.
87
Die PC-Komponenten
1.7.4 VESA-Modi
Zahlreiche Hersteller haben Grafikkarten mit höheren Auflösungen und mehr mög-
lichen Farben, als Standard-VGA sie bietet, auf den Markt gebracht, welche auch als
SuperVGA (SVGA, 800x600 Pixel) oder VGA-Deluxe oder ähnlich bezeichnet wer-

den, wie es in den vorigen Kapiteln erläutert wurde.
Eine fehlende Standardisierung der unterschiedlichen Grafikkarten, die mehr als
VGA bieten, führte zu einem Treiberwirrwarr, welches erst durch das VESA-Konsor-
tium (Video Electronics Standard Association) entschärft wurde. Diese Vereinigung
von Firmen, die Hard- und Software für Grafik- und Videosysteme herstellt, defi-
nierte eine einheitliche BIOS-Schnittstelle, regelte die Frage, wie der RAM-Speicher
der Grafikkarten anzusprechen ist, und hat die zu verwendenden Synchronisa-
tionsfrequenzen spezifiziert. Es ist daher ratsam, bei Auflösungen größer als Stan-
dard-VGA generell darauf zu achten, dass der Monitor und die Grafikkarte über
möglichst viele gemeinsam nutzbare VESA-Modi verfügen. Vielfach stellt einer der
VESA-Modes die einzige Kombination dar, die automatisch von beiden Komponen-
ten des Grafiksystems (Grafikkarte + Monitor) erkannt und verwendet werden kann.
Je nach Grafikkartentyp stehen die VESA-Modi (siehe folgende Tabelle) direkt durch
das Grafik-BIOS zur Verfügung, oder es muss vor der Ausführung eines Programms
ein speicherresidenter Treiber, der dementsprechend VESA-Betriebsarten verwen-
det, geladen werden.
VESA- Farben Zeichen x Pixel Zeichen- Hori- Vertikal
Modus Zeile größe zontal Frequenz
Frequenz
10A (54h) 16/256 132 x 43 1056 x 350 8 x 8 31,5 kHz 70 Hz
109 (55h) 16/256 132 x 25 1056 x 350 8 x 14 31,5 kHz 70 Hz
102 (58h) 16/256 100 x 37 800 x 600 8 x 16 35,2 kHz 56 Hz
102 (58h) 16/256 100 x 37 800 x 600 8 x 16 37,8 kHz 60 Hz
102 (58h) 16/256 100 x 37 800 x 600 8 x 16 48,1 kHz 72 Hz
103 (5Ch) 256/256 100 x 37 800 x 600 8 x 16 35,2 kHz 56 Hz
103 (5Ch) 256/256 100 x 37 800 x 600 8 x 16 37,9 kHz 60 Hz
103 (5Ch) 256/256 100 x 37 800 x 600 8 x 16 48,1 kHz 72 Hz
104 (5Dh) 16/256 128 x 48 1024 x 768 8 x 16 35,5 kHz 87 Hz (i)
104 (5Dh) 16/256 128 x 48 1024 x 768 8 x 16 48,3 kHz 60 Hz
104 (5Dh) 16/256 128 x 48 1024 x 768 8 x 16 56 kHz 70 Hz

Teil
1
· PC-Grundlagen
88
Fortsetzung der Tabelle:
VESA- Farben Zeichen x Pixel Zeichen- Hori- Vertikal
Modus Zeile größe zontal Frequenz
Frequenz
104 (5Dh) 16/256 128 x 48 1024 x 768 8 x 16 58 kHz 72 Hz
101 (5Fh) 256/256 80 x 30 640 x 480 8 x 16 31,5 kHz 60 Hz
101 (5Fh) 256/256 80 x 30 640 x 480 8 x 16 37,9 kHz 72 Hz
105 (60h) 256/256 128 x 48 1024 x 768 8 x 16 35,5 kHz 87 Hz (i)
105 (60h) 256/256 128 x 48 1024 x 768 8 x 16 48,3 kHz 60 Hz
105 (60h) 256/256 128 x 48 1024 x 768 8 x 16 56 kHz 70 Hz
105 (60h) 256/256 128 x 48 1024 x 768 8 x 16 58 kHz 72 Hz
111 (64h) 64k/64k 640 x 480 31,5 kHz 60 Hz
111 (64h) 64k/64k 640 x 480 37,9 kHz 72 Hz
114 (65h) 64k/64k 800 x 600 35,2 kHz 56 Hz
114 (65h) 64k/64k 800 x 600 37,8 kHz 60 Hz
110 (66h) 32k/32k 640 x 480 31,5 kHz 60 Hz
110 (66h) 32k/32k 640 x 480 37,9 kHz 72 Hz
113 (67h) 32k/32k 800 x 600 31,5 kHz 56 Hz
102 (6Ah) 16/256 100 x 37 800 x 600 8 x 16 35,2 kHz 56 Hz
102 (6Ah) 16/256 100 x 37 800 x 600 8 x 16 37,8 kHz 60 Hz
102 (6Ah) 16/256 100 x 37 800 x 600 8 x 16 48,1 kHz 72 Hz
106 (6Ch) 16/256 1280 x 1024 48 kHz 87 Hz (i)
107 (6Dh) 256/256 1280 x 1024 48 kHz 87 Hz (i)
10E (6Fh) 64k/64k 320 x 200 31,5 kHz 70 Hz
10F (70h) 16M/16M 320 x 200 31,5 kHz 70 Hz
112 (71h) 16M/16M 640 x 480 31,5 kHz 60 Hz

117 (74h) 64k/64k 1024 x 768 35,5 kHz 87 Hz (i)
Tabelle 1.12: Einige der gebräuchlichsten Standard- und Extended-VESA-Modi
(»i« steht für Interlaced)
89
Die PC-Komponenten
1.7.5 2D-Grafikkarten
Für die meisten DOS-Anwendungen – außer für einige Spiele – liefern VGA-Karten
eine angemessene Grafikleistung zu einem günstigen Preis. Ihre Auflösung und die
Geschwindigkeit des Bildaufbaus sind in der Regel ausreichend.
Windows stellt hingegen wesentlich höhere Anforderungen an die Grafikfähigkeiten
eines PC. Bei jedem Öffnen eines Windows-Fensters oder der Anwahl eines Pull-
down-Menüs muss die Grafikinformation von der CPU des PC neu aufgebaut wer-
den. Wird beispielsweise ein Bildausschnitt, bestehend aus 100 x 100 Pixeln – und
dies ist noch wenig –, aufgebaut, sind 10.000 Bildpunkte zu manipulieren. Wird
das Bild auf der Windows-Oberfläche verschoben, sind dementsprechend 20.000
Pixel zu bearbeiten, d.h. zu löschen und in die neue Position zu bringen. Dies soll
natürlich möglichst schnell erfolgen, damit der Arbeitsfluss des Users nicht durch
nervenaufreibende Bildaufbauwartezeiten gehemmt wird.
Bild 1.52: Eine der ersten Grafikkarten mit 2D-Beschleuniger von S3
Seit dem Jahre 1992 sind daher so genannte Windows-Accelerator-Karten (Win-
dows-Beschleuniger) auf dem Markt, deren Prinzip von der bis dahin eher unbe-
kannten Firma S3 Incorporated entwickelt wurde, mittlerweile als Standard gilt
und heute von jeder PC-Grafikkarte praktiziert wird. Anstelle etwa eines eigenen
Grafikprozessors mit Programmspeicher wird ein Beschleunigerchip verwendet, der
die am häufigsten von Windows verwendeten Grafikfunktionen quasi in Hardware
implementiert enthält.
Typische Funktionen von 2D-Acceleratorchips:
> BitBlt: Bit-Blit
Verschieben von Fensterinhalten (Pixelblöcken). Die BitBlt-Funktion nimmt
ein Rechteck auf, verschiebt es und füllt es selbständig wieder mit dem ur-

sprünglichen Pixelinhalt.
> Hardware-Cursor
Die Cursorbewegung und die Darstellung des Mauszeigers werden mit dem Be-
schleunigerchip ausgeführt. Lediglich die Mauskoordinaten werden von der
CPU übergeben.
Teil
1
· PC-Grundlagen
90
> Line Drawing
Zeichnen von Linien. Es werden lediglich die Anfangs- und die Endkoordinate
von der CPU geliefert.
> Circle Drawing
Zeichnen von Kreisen. Es werden der Kreismittelpunkt und der Radius von der
CPU geliefert.
> Polygon Fill
Füllen von Polygonen. Ein Vieleck wird vom Beschleunigerchip mit Pixelinfor-
mationen gefüllt.
Die 2D-Beschleunigerkarten sind VGA-kompatibel. Das bedeutet, dass sie sich nach
dem Einschalten des PC erst einmal wie eine »normale« VGA-Karte verhalten. Eini-
ge (ältere) Beschleunigerkarten benötigen auch unter DOS einen Softwaretreiber
zur Aktivierung der Beschleunigerfunktion, während dies bei anderen automatisch
während des POST (Power On Self Test) vom BIOS her geschieht. Die Leistungsfä-
higkeit einer Beschleunigerkarte zeigt sich also erst bei der Verwendung von grafik-
intensiven Programmen, und jede heute erhältliche Grafikkarte verwendet das Prinzip
der Grafikbeschleunigung auch für 3D-Funktionen.
1.7.6 Aufbau von Grafikkarten
Die Ausgangssignale einer Accelerator-Karte, wozu alle heutigen Grafikkarten zu
rechnen sind, und die Belegung der Anschlussbuchse für den Monitor entsprechen
denen einer VGA-Karte (Bild 1.50).

Bild 1.53: Der prinzipielle Aufbau einer Beschleunigerkarte mit DRAMs. Die zweite DRAM-Bank
wird nur bei Grafikkarten verwendet, die mit Memory-Interleaving arbeiten