home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ No Fragments Archive 12: Textmags & Docs / nf_archive_12.iso / MAGS / DOCS / FALCON / FALCNMON.ZIP / FALCNMON / MONITOR.MSG < prev   
Encoding:
Text File  |  1993-04-04  |  10.8 KB  |  266 lines
  1. Atari-ST RoundTable
  2. Category 14,  Topic 41
  3. Message 55        Sat Apr 03, 1993
  4. G.MON2                       at 10:49 EST
  5.  
  6.  From what I understand, there are basically 3 factors which determines
  7.  which video modes are available to you:
  8.  
  9.  1) The Monitor
  10.  
  11.  2) The Video Adapter Plug
  12.  
  13.  3) The Falcon030
  14.  
  15.  
  16.  THE MONITOR
  17.  -------------------------------------------------------------------
  18.  There are basically three types of monitors out there:
  19.  
  20.  A) VGA monitors can only accept a video signal having a horizontal
  21.  scan rate of 31.5 Khz.  This number basically determines the number of
  22.  horizontal lines it can display.  If each picture frame is refreshed
  23.  60 times/sec, you can have about 525 lines of resolution.
  24.  
  25.  [ In reality however, some of these lines are 'blank' lines and you
  26.  will have only about 480 useable lines.  This is why you usually see a
  27.  black border on your computer screen ]
  28.  
  29.  Anyway, the formula below gives the relationship:
  30.  
  31.      31.5 Khz = 525 x 60
  32.  
  33.  B) Broadcast type monitors can only accept a 15.75 Khz signal.  The
  34.  SC1224 and a standard NTSC TV are broadcast type monitors.  Because
  35.  they can only handle a horizontal scan rate of exactly half of the VGA
  36.  monitor, they cannot display 525 lines refreshed at 60 times/sec.
  37.  Instead, one of these values must be cut in half.
  38.  
  39.  For example, the SC1224 can have either have 262.5 (the actual number
  40.  of useable lines is usually 200 or 240) lines refreshed at 60
  41.  times/sec:
  42.  
  43.      15.75 Khz = 262.5 x 60
  44.  
  45.  Or it can use the technique of interlacing to effectively display 525
  46.  lines refreshed at 30 times/sec:
  47.  
  48.      15.75 Khz = 525 x 30
  49.  
  50.  This is one reason why an interlaced NTSC image 'flickers'.  The
  51.  entire frame is effectively only refreshed 30 times/sec.
  52.  
  53.  Actually, in interlacing, the entire image is not really refreshed 30
  54.  times/sec.  Instead, the image is really composed of two parts.
  55.  
  56.  A single NTSC image is called a frame.  Each frame is composed of an
  57.  odd and even field.  The odd field contains all the odd horizontal
  58.  scan lines of the image while the even field contains all the even
  59.  horizontal scan lines. 
  60.  
  61.  To display the image/frame, the odd field is first transmitted and
  62.  then the even field is transmitted.  The fields are transmitted 60
  63.  times per second.  This means that the entire image/frame is
  64.  effectively transmitted 30 times per second.
  65.  
  66.  Each field is composed of 262.5 scan lines giving a total of 525 scan
  67.  lines for the entire interlaced image.
  68.  
  69.  The main thing to remember is that a VGA monitor can only accept a
  70.  31.5 Khz signal while a Broadcast type monitor can only accept a 15.75
  71.  Khz signal.
  72.  
  73.  C) Multisyncs are monitors that can accept multiple horizontal sync
  74.  rates.  If you want to buy one for use with the Falcon030, you must
  75.  make sure that it can sync down to 15.75 Khz if you want to use some
  76.  of the 15.75 Khz modes with it (such as the 640x400 16-bit True Color
  77.  mode).  Most of the newer units do not.
  78.  
  79.  However, you should be aware that even if you have the right
  80.  Multisync, you will still not be able to transparently switch to all
  81.  of the graphic modes from the desktop.  The reason for this is the
  82.  Video Adapter Plug.
  83.  
  84.  VIDEO ADAPTER PLUG
  85.  -------------------------------------------------------------------
  86.  The Falcon030 basically supports three types of monitors:
  87.  
  88.  1) Broadcast type monitors (SC1224 and NTSC TV) with a 15.75 Khz
  89.     horizontal scanning frequency.
  90.  
  91.  2) VGA type monitors with a 31.5 Khz horizontal scanning frequency.
  92.  
  93.  3) The Atari SM124 (or equivalent) monochrome monitor with a 35.7 Khz
  94.     horizontal scanning frequency.
  95.  
  96.  Atari will sell 2 types of Video Adapter Plugs:  a Falcon-to-VGA
  97.  adapter and a Falcon-to-ST_Monitor (SC1224 or SM124) adapter.
  98.  
  99.  The Video Adapter Plug tells the Falcon030 which type of monitor is
  100.  connected to it.  This is accomplished by two monitor identification
  101.  pins on the video port of the Falcon030.  The Video Adapter Plug will
  102.  connect a certain combination of these pins to ground to tell the
  103.  Falcon030 which monitor is connected.
  104.  
  105.  Why would Atari want to do that?  Well, my guess is that it's a safety
  106.  design.
  107.  
  108.  If you try to put a 31.5 Khz signal into the SC1224, you could
  109.  accidently damage the monitor.
  110.  
  111.  The Video Adapter Plug prevents this from happening.  After
  112.  determining what type of monitor is attached, the Falcon030 will
  113.  prevent you from using an inappropiate video mode by disabling that
  114.  option from its menus.
  115.  
  116.  What this means is that even if you have a Multisync, the Falcon030
  117.  will only see it as is either a VGA or Broadcast type monitor,
  118.  depending on which Video Adapter Plug you use.
  119.  
  120.  FALCON030
  121.  ------------------------------------------------------------------
  122.  The main factor that determines what video modes the Falcon030 can
  123.  produce is the bandwidth of the memory system.
  124.  
  125.  For example, from what I understand, the 640x480 256 color VGA mode
  126.  is the highest bandwidth standard mode available on the Falcon030.
  127.  In this mode, each pixel is 8-bits.  Hence, the total amount of memory
  128.  this modes uses is:
  129.  
  130.      307,200 bytes = ( 640 x 480 x 8 )/8
  131.  
  132.  Now, the image is refreshed about 60 times/sec.  This means that the
  133.  video circuitry must read out 307,200 bytes from memory at 60
  134.  times/sec.  This gives a total bandwidth of:
  135.  
  136.      18,432,000 bytes/sec = 307,200 x 60
  137.  
  138.  This is approximately the top bandwidth of the Falcon030 (I think
  139.  it's actually a little higher since I heard that the Falcon030
  140.  actually displays this mode at the standard VESA refresh rate of 72
  141.  times/sec).
  142.  
  143.  But what about the 640x400 16-bit True Color Mode?  In this mode,
  144.  each pixel is 16-bits.  Hence, the total amount of memory used is:
  145.  
  146.      512,000 bytes = (640 x 400 x 16)/8
  147.  
  148.  If the image is to be refreshed at 60 times/sec we would require a
  149.  bandwidth of:
  150.  
  151.      30,720,000 bytes/sec = 512,000 x 60
  152.  
  153.  As you can see, this exceeds the bandwidth of the Falcon030.  So, the
  154.  Falcon030 cannot display this.  But what if you interlace this image?
  155.  Then the effective refresh rate is 30 times/sec and the required
  156.  bandwidth is only:
  157.  
  158.      15,360,000 bytes/sec = 512,000 x 30.
  159.  
  160.  This is well within the 18,432,000 bytes/sec limit of the Falcon030.
  161.  
  162.  This is why the Falcon030 can only display the 640x400 16-bit True
  163.  Color mode in interlaced.  It just doesn't have the bandwidth to do
  164.  it non-interlaced.
  165.  
  166.  The above numbers are approximates.  The actual bandwidth limits
  167.  might be different but I think the main ideas are correct.
  168.  
  169.  DISCUSSION
  170.  ------------------------------------------------------------------
  171.  If my understanding of how the Falcon030 video system works is
  172.  correct, then it should be easy to answer some of the commonly asked
  173.  questions:
  174.  
  175.  Q1: If I have a Multisync, can I get all the Falcon030's video modes?
  176.  
  177.  A1: That depends.  You must have a Multisync that can sync down to
  178.  15.75 Khz.  Most of the newer ones can't.  Even if you do, you still
  179.  won't be able to switch to all of the available video modes from the
  180.  Desktop.
  181.  
  182.  This is because the Video Adapter Plug makes the monitor look like
  183.  either a VGA or Broadcast type monitor to the Falcon030.  Once the
  184.  Falcon030 determines what type of monitor is connected, it will
  185.  disable some of options available to you as a safety precaution.
  186.  
  187.  What this means is that you will have to manually switch adapter plugs
  188.  in order to use all the Falcon030's video modes.  Or you can buy a
  189.  third party video adapter plug.
  190.  
  191.  The prototype I saw at Toad Computers contains a little switch that
  192.  changes the connections to the 2 identification pins.  This allows
  193.  you to switch adapters without manually removing it.  From what I've
  194.  seen, the Falcon030 will then do a soft reboot (similiar to using the
  195.  Monitor Master to switch from the SM124 to the SC1224).
  196.  
  197.  Q2: If I have a Multisync, will the 640x400 16-bit True Color Mode
  198.  still flicker?
  199.  
  200.  A2: Yes.  As noted above, the Falcon030 can only display the 640x400
  201.  16-bit True Color Mode in interlaced.  It cannot do it in
  202.  non-interlaced since that would exceed its memory bandwidth limit.
  203.  
  204.  An interlaced mode will flicker regardless of which monitor you use.
  205.  You can lessen the flicker effect by using a monitor with a high
  206.  persistance (such as a TV).
  207.  
  208.  Q3: If VGA monitors can only accept a 31.5 Khz signal, then how does
  209.  it display modes with 640x200 resolution?  According to my
  210.  calculations, this mode (refreshed at 60 times/sec) is a 15.75 Khz
  211.  signal.  In particular, how can a VGA monitor display ST-Medium
  212.  mode?
  213.  
  214.  A3: The Falcon030 uses the same trick that the TT030 uses.  It
  215.  basically sends each horizontal line twice.  This is what is called
  216.  "Line Doubling".  Since it sends out each horizontal line twice, it
  217.  effectively sends out a 640x400 (31.5 Khz) line image.
  218.  
  219.  By the way, an IBM clone with a VGA card does the same thing when it
  220.  is running in CGA (15.75 Khz) mode.
  221.  
  222.  RECOMMENDATIONS
  223.  ------------------------------------------------------------------
  224.  My personal recommendation is to just get a nice VGA monitor to use
  225.  with the Falcon030 and use your TV or SC1224 for the 640x400 (768x480
  226.  overscan) 16-bit True Color mode.
  227.  
  228.  This mode is really design for video work anyway (i.e. for producing
  229.  nice computer animations and recording it on video tape).
  230.  
  231.  Some of you might think that the Falcon030's interlaced modes are a
  232.  liability.  However, for video work, interlacing is a neccessity.
  233.  
  234.  Sure there are inexpensive PC clones out there that can do 640x480
  235.  16-bit True Color in non-interlace.  But you can't record your
  236.  animations to a VCR with that setup!
  237.  
  238.  Finally, someone upstream questioned Atari's policy of not
  239.  documenting the video hardware registers.  Commodore has the exact
  240.  same policy with the new AGA graphics chipset.  According to
  241.  Commodore, this was done to make it easier for Commodore to upgrade
  242.  the graphic capabilities in any future Amiga model.
  243.  
  244.  If they had documented all the registers, then any future chipset
  245.  would have to fully emulate them to remain compatible.  This makes it
  246.  a lot more complicated for the engineer.  In addition, it puts an
  247.  architectural constraint on any future chipset.  An example of this
  248.  is the 80x86 family.  The need to maintain 8086 compatibility is an
  249.  architectural constraint on the 80386.
  250.  
  251.  In other words, if Atari documented all the video registers of the
  252.  Falcon030, it might place some constraints on the abilities of future
  253.  Falcon models.
  254.  
  255.  The policy that both Atari and Commodore has adopted is that
  256.  programmers should just use the documented OS calls for most of their
  257.  graphics needs.
  258.  
  259.  I apologize for the extremely long post.  I only hope that it
  260.  clarifies some of the confusion surrounding the Falcon030's video
  261.  modes instead of adding to the confusion.  If there are any errors, I
  262.  would be grateful for any corrections.
  263.  
  264.    --Gerry
  265. ----------
  266.