home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Celestin Apprentice 5 / Apprentice-Release5.iso / Source Code / Libraries / VideoToolbox 96.06.15 / (Notes) / Quadra built-in video 2.doc < prev    next >
Internet Message Format  |  1994-06-21  |  15KB

  1. From: Frans W. Cornelissen (4/8/94)
  2. To: Denis Pelli
  3.  
  4. Mail*Link® SMTP               Forwarded: Re: Monitor Sens
  5. Dear Denis,
  6.  
  7. This message is an update of the Quadra video  article that comes with the 
  8. VideoToolbox. Maybe you want to include this one next time as it contains some 
  9. info about Quadra 610/650 and 19"" video connection.
  10.  
  11. Greetings,
  12.  
  13. Frans
  14.  
  15.  
  16.  
  17. Date:          7 Apr 1994 10:35:10 -0800
  18. From:          Dale Adams <dale_adams2@quickmail.apple.com>
  19. Subject:       Re: Monitor Sense pins
  20. To:            f.w.cornelissen@med.rug.nl
  21.  
  22.  
  23.  
  24.  
  25.         Reply to:   RE>Monitor Sense pins
  26. >I obtained an quadra 610. Does the information still hold for this model?
  27. >How do i tell the mac I have a 19"" monitor connected. The connection 
  28. >scheme for this monitor wasn't mentioned.
  29.  
  30. Attached is a newer article which includes the 610.  The article refers to the 
  31. Centris 610, but it also holds for the Quadra 610.  The only difference is that that Q610 requires 80 ns VRAM.
  32.  
  33. - Dale Adams
  34.  
  35. ============================================================
  36.  
  37. Built-In Video on the Macintosh Centris 610/650 and Quadra 800
  38.  
  39. There will probably be a number of questions which arise concerning the
  40. built-in video capabilities of the new Macintosh Centris 610 and 650, and the
  41. Quadra 800.  In anticipation of these questions, here is an article (similar to that which I posted for the earlier Quadra machines) which provides an
  42. description of these video capabilities.  This article discusses a few general
  43. video topics, details how to wire the video connector sense pins to access all
  44. the supported video modes of these machines, and describes the memory
  45. configurations necessary to support each of the video modes at specific pixel
  46. depths.  (I am the designer of the video hardware for the Quadra
  47. 700/900/950/800 and the Centris 610/650, you can be reasonably sure this
  48. information is accurate.)
  49.  
  50.  
  51. General Video Design Philosophy
  52. --------------------------------------
  53. The video hardware design of the Centris 610/650 and the Quadra 800 is highly
  54. derivative from the earlier Quadra machines.  However, one of the main goals of these CPUs (and perhaps the #1 goal) was to reduce the cost of the machines
  55. relative to the Quadra 700 and 950, while still providing the same (or better!) performance.  While it was not possible to significantly reduce cost while maintaining the exact feature set of the earlier Quadras, most of the Quadra video features were carried through to the Centris 610/650 and Quadra 800.  The main exceptions are support for Apple convolution (flicker reduction) for NTSC and PAL, and support for 24 bits per pixel (bpp).
  56.  
  57. The video hardware for all three CPUs, the Centris 610 (C610), Centris 650
  58. (C650) and Quadra 800 (Q800), is virtually identical.  The only exception is
  59. that the C610 only requires 100 ns VRAM, while the C650 and Q800 require 80 ns
  60. VRAM.
  61.  
  62. The maximum supported pixel depth is 16 bpp.  This is not a matter of the
  63. amount of VRAM in the machine - it is a hardware limitation  The RAM/DAC 
  64. used by all three machines simply does not include the hardware required to do 24 bpp on any display.  The same is true for the lack of support for Apple
  65. convolution - the hardware necessary to do this is not present in the machine. 
  66.  
  67.  
  68. 24 bpp support was dropped for a number of reasons: 
  69.  
  70.   1) Cost reduction.  It is still relatively expensive to provide the 24 bpp
  71. support offered by the Q700 and Q950.  It would not have been possible to hit
  72. the price point of the C610 while still offering 24 bpp.
  73.  
  74.   2) Marketing research data has shown that a very large percentage of Quadra
  75. users do not use the onboard video, but rather use an accelerated video card
  76. capable of driving a 2-page display at 24 bpp.  Since it was not reasonable to
  77. burden the price of every C610, C650 and Q800 with the cost of a 2-page 24 bpp
  78. frame buffer, the 24 bpp feature was dropped altogether (with a net result of a substantial decrease in cost).
  79.  
  80.   3) 16 bpp offers most of the advantages of 24 bpp, without much of the cost
  81. and at a higher level of performance.   QuickTime MooV playback is optimized
  82. for 16 bpp.  Also, for casual browsing of image data (e.g., scanned images or
  83. PhotoCD pictures) 16 bpp is quite adequate and offers better performance with
  84. fewer system resource requirements than 24 bpp.
  85.  
  86. Convolution support was dropped primarily for cost reasons, and also because it is very rarely used.  NTSC and PAL timing support are still offered, however.  The C610, C650, and Q800 do support all the monitor types supported by the Q950.  This includes support for a 1024 x 768 resolution on 19-inch displays (which was not provided by the Q700).
  87.  
  88. One area that was positively impacted was performance.  At the same processor
  89. clock speed, the video section of these new machines outperforms the video
  90. section of the older Quadras.  (I.e., video performance on the C650 is better
  91. than the Q700, and on the Q800 is better than the Q950.)  Due to an improved
  92. video memory controller design, one wait state was removed from many of the
  93. frame buffer access cycles.  This results in reduced memory access time
  94. overall, and therefore improved performance.  The graphics tests in Speedometer (version 3.11) show an improvement of roughly 6-10% over the earlier Quadra machines (each running System 7.1).
  95.  
  96.  
  97.  
  98. Supported Display Configurations and Monitor ID Codes
  99. -----------------------------------------------------
  100. The Centris/Quadra frame buffer determines what type of display is attached to
  101. the video connector by examining the state of 3 sense line pins.  The following chart details how these three pins must be wired for each of the supported display types.  For each supported display, the screen resolution (horiz. pixels  X  vertical pixels), dot clock frequency, and the vertical and
  102. horizontal scan rates are listed.
  103.  
  104. Basically, the Centris 610/650 and Quadra 800 support any display, whether from Apple or from another vendor, that meets one of the following specifications:
  105.  
  106. STANDARD SENSE CODES:
  107.  
  108.                        Sense pins       Hor x Vert    Dot      Vert     Horiz
  109. Display                10   7    4      Pixels        Clock    Refrsh   Refrsh
  110. -----------            -----------      ----------    -----    ------   ------
  111.  
  112. Apple 21" Color        0    0    0     1152 x 870     100        75     68.7
  113.  
  114. Apple Portrait         0    0    1      640 x 870     57.2832    75     68.9
  115.  
  116. 12" Apple RGB          0    1    0      512 x 384     15.6672    60.15  24.48
  117.  
  118. Apple Two-Page Mono.   0    1    1     1152 x 870     100        75     68.7
  119.  
  120. NTSC                   1    0    0  underscan-512x384 12.2727    59.94  15.7
  121.                        1    0    0  overscan- 640x480 12.2727    59.94  15.7
  122. (To produce a color NTSC signal, a RGB-to-NTSC converter is required.)
  123.  
  124. 12" AppleMonochrome    1    1    0      640 x 480    30.24      66.7    35.0
  125.  
  126. 13" Apple RGB          1    1    0      640 x 480    30.24      66.7    35.0
  127.  
  128. Extended sense codes will be examined if the following sense code is detected:
  129.                        1    1    1
  130.  
  131. NOTE 1 on above monitors: A sense pin value of 0 means that the pin should be
  132. grounded to the C&VSYNC.GND signal; a value of 1 means do not connect the 
  133. pin.
  134.  
  135. NOTE 2 on above monitors: sense pins 4, 7, and 10 are referred to as SENSE0,
  136. SENSE1, and SENSE2 in pinout tables for the video connectors.
  137.  
  138. NOTE 3: The terms 'underscan' and 'overscan' are used to describe the active
  139. video resolution for NTSC and PAL modes.  Underscan means that the active 
  140. video area appears in a rectangle centered on the screen with a black surrounding area.  This ensures that the entire active video area always is displayed on all monitors.  Overscan utilizes the entire possible video area for NTSC or PAL.  However, most monitors or televisions will cause some of this video to be lost beyond the edges of the display, so the entire image will not be seen.
  141.  
  142.  
  143.  
  144. EXTENDED SENSE CODES:
  145.  
  146. NOTE for extended sense codes: A sense pin pair value of 0 means those pins
  147. should be tied together (as opposed to grounding the pins to pin 11); a value
  148. of 1 means do not connect the pins.  Do _not_ wire any of these pins to ground.
  149.  
  150.                      Sense pins      Hor x Vert      Dot      Vert     Horiz
  151. Display             4-10 10-7 7-4      Pixels        Clock    Refrsh   Refrsh
  152. -----------         -------------    ----------      -----    ------   ------
  153.  
  154. 16" Color,
  155. (such as E-Machines) 0    1    1      832 x 624      57.2832    75     49.7
  156.  
  157. PAL
  158. PAL has two wiring options, using the extended sense pin configuration.  To
  159. produce a color PAL signal, an RGB-to-PAL converter is required.
  160.  
  161. PAL Option 1         0    0    0   underscan-640x480  14.75     50     15.625
  162.                                    overscan-768x576   14.75     50     15.625
  163.  
  164. PAL Option 2         1    1    0   underscan-640x480  14.75     50     15.625
  165.                                    overscan-768x576   14.75     50     15.625
  166. Note: This sense code also requires a diode between sense pins 10 & 7, with
  167. anode towards pin 7, cathode towards pin 10. 
  168.  
  169.  
  170. VGA                  1    0    1       640 x 480      25.175    59.95   31.47
  171.  
  172. SVGA                 1    0    1       800 x 600      36         56     35.16
  173. To enable SVGA, after configuring and connecting the monitor for VGA, open the
  174. Monitors control panel and select Options.  Choose Super VGA from the dialog
  175. and reboot your system.
  176.  
  177. 19" Color            1    1    0      1024 x 768      80         75     60.24
  178.  
  179. No external monitor (video halted)
  180.                      1    1    1
  181.   
  182.  
  183.  
  184. Here are the video connector pinouts:
  185.  
  186. Pin    Signal          Description
  187. -----  -----------     ----------------------------------------
  188. 1      RED.GND         Red Video Ground
  189. 2      RED.VID         Red Video
  190. 3      CYSNC~          Composite Sync
  191. 4      MON.ID1         Monitor ID, Bit 1 (also known as SENSE0)
  192. 5      GRN.VID         Green Video
  193. 6      GRN.GND         Green Video Ground
  194. 7      MON.ID2         Monitor ID, Bit 2 (also known as SENSE1)
  195. 8      nc              (no connection)
  196. 9      BLU.VID         Blue Video
  197. 10     MON.ID3         Monitor ID, Bit 3 (also known as SENSE2)
  198. 11     C&VSYNC.GND     CSYNC & VSYNC Ground
  199. 12     VSYNC~          Vertical Sync
  200. 13     BLU.GND         Blue Video Ground
  201. 14     HSYNC.GND       HSYNC Ground
  202. 15     HSYNC~          Horizontal Sync
  203. Shell  CHASSIS.GND     Chassis Ground
  204.  
  205.  
  206.  
  207. If your monitor is a VGA type, you can try the following cable pinouts.
  208.  
  209. Macintosh Video                         VGA Connector
  210. DB-15
  211. -------------                           --------------
  212.  
  213. 2  ------------------- Red Video ------------ 1
  214. 1  ------------------- Red Ground ----------- 6
  215. 9  ------------------- Blue Video ----------- 3
  216. 13 ------------------- Blue Ground ---------- 8
  217. 5  ------------------- Green Video ---------- 2
  218. 6  ------------------- Green Ground --------- 7
  219. 15 ------------------- Hsync ---------------- 13
  220. 12 ------------------- Vsync ---------------- 14
  221. 14 ------------------- Sync Ground ---------- 10
  222. 10 ------------------|
  223. 7  ------------------| Connect 7 and 10 so the sense pin ID will equal VGA
  224.  
  225. There are a few issues to keep in mind with VGA monitors:
  226.  
  227.  * VGA monitors will vary depending on the vendor.  Check with the vendor
  228.    about Macintosh Centris/Quadra compatibility before buying, or better yet, 
  229.    actually try the monitor with a Quadra to see if it works and if the 
  230.    quality is acceptable.
  231.  
  232.  * Vendors have different image quality specifications.  There may be
  233.    significant differences between Apple monitors and the wide range of
  234.    VGA monitors.  Do a side-by-side comparison of the monitors you are
  235.    considering before buying.
  236.  
  237.  * Many third party cable vendors have off-the-shelf cables that should work.
  238.  
  239.  
  240.  
  241. Most NTSC devices use an RCA-type phono-connector and the following diagram
  242. uses that as a reference point.  A cable wired as follows may allow many
  243. different brands of NTSC monitors to work on a Macintosh Centris or Quadra.  I
  244. would advise you to test the monitor on one of these machines prior to purchase to see if it meets your expectations.
  245.  
  246. Adjust the phono-connector side to whatever type of connector is used (RCA,
  247. BNC, etc.).  "Tip" is the pin in the center of the connector (the signal); the
  248. sleeve is flange around the outer edges of the connector (the chassis ground).
  249.  
  250.    Card Connector                     RCA-Type Phono-Connector
  251.    --------------                     ------------------------
  252.    4      MON.ID1  (sense0) --|
  253.    7      MON.ID2  (sense1) --|
  254.    11     C&VSYNC.GND --------|
  255.  
  256.    5      GRN.VID  -----------------> Tip (signal)
  257.    Shell  CHASSIS.GND --------------> Sleeve (ground)
  258.  
  259. By grounding pin 4 and pin 7 to pin 11, the Macintosh Centris and Quadra CPUs
  260. are told that an NTSC monitor is attached.  The actual black and white video
  261. signal is on pin 5 and connects to the center (Tip) of the phono-plug.  The
  262. shell of the card connector connects to the sleeve of the phono-plug.
  263.  
  264. To acquire a color NTSC signal from a Centris or Quadra (or any Apple Macintosh display card), an RGB-to-composite video converter is required.
  265.  
  266.  
  267. VRAM Requirements for Supported Display Configurations
  268. ------------------------------------------------------
  269. The frame buffers on the new Centris and Quadra machines support a variety of
  270. pixel depths, from 1 to 16 bits per pixel (bpp).  The supported pixel depths
  271. (1, 2, 4, 8, or 16 bpp) depend on the display resolution and the amount of VRAM present.  The fully expanded capability of all three machines is the same - 1 MB of VRAM.  As with the Quadra 950, these machines can be expanded using 
  272. 256K (i.e., 128K x 16) 80 nS VRAM SIMMs (although the C610 only requires 100 ns VRAM).  
  273.  
  274. The following chart lists the Centris 610/650 and Quadra 800 built-in video's
  275. maximum pixel depth supported depending upon the VRAM configuration:
  276.  
  277. Display size                        512K VRAM     1MB VRAM
  278.  
  279. 12-inch landscape
  280. 384 x 512                           16 bpp         16 bpp
  281.  
  282. 12-inch Monochrome
  283. 640 x 480                            8 bpp          8 bpp
  284.  
  285. 13-inch RGB & VGA
  286. 640 x 480                            8 bpp         16 bpp 
  287.  
  288. SVGA
  289. 800 x 600                            8 bpp         16 bpp 
  290.  
  291. 15-inch Portrait (b/w)
  292. 640 x 870                            4 bpp          8 bpp
  293.  
  294. 16" Color,
  295. 832 x 624                            8 bpp         16 bpp
  296.  
  297. 19" Color,
  298. 1024 x 768                           4 bpp          8 bpp
  299.  
  300. 2-Page Display (b/w)
  301. 1152 x 870                           4 bpp          8 bpp 
  302.  
  303. 21" Color
  304. 1152 x 870                           4 bpp          8 bpp 
  305.  
  306. PAL
  307. underscan-640x480                    8 bpp         16 bpp
  308. overscan-768x576                     8 bpp         16 bpp 
  309.  
  310. NTSC
  311. underscan-512x384                    8 bpp         16 bpp
  312. overscan- 640x480                    8 bpp         16 bpp
  313.  
  314.  
  315.  
  316.  
  317.  
  318. Frans W. Cornelissen
  319. Laboratory for Experimental Ophthalmology (LEO),
  320. Center for Behavioural, Cognitive and Neurosciences (BCN),
  321. University of Groningen, The Netherlands
  322. Tel:  + 31 50 614173 (work), + 31 50 264050 (home) 
  323. Fax: + 31 50 696743 (work)
  324. E-mail: f.w.cornelissen@med.rug.nl
  325.