 |
Лабораторная работа № 13-14. «Изучение особенностей функционирования видеосистемы». Краткие теоретические и учебно-методические материалы
|
|
|
|
Лабораторная работа № 13-14
«Изучение особенностей функционирования видеосистемы»
Цель работы: изучение особенностей функционирования видеосистемы в текстовом режиме и получение практических навыков работы с видеомонитором в этом режиме.
Образовательные результаты, заявленные во ФГОС третьего поколения:
Студент должен
уметь:
- осуществлять разработку кода программного модуля на современных языках программирования;
- создавать программу по разработанному алгоритму как отдельный модуль;
- выполнять отладку и тестирование программы на уровне модуля
знать:
- основные этапы разработки программного обеспечения;
- основные принципы технологии структурного и объектно-ориентированного программирования;
- основные принципы отладки итестирования программных продуктов.
Краткие теоретические и учебно-методические материалы
по теме лабораторной работы
В абсолютном большинстве применений ПЭВМ комплектуются видеоадаптером одного из четырех основных типов:
· MDA (Monochrome Display Adapter - монохромный дисплейный адаптер) - текстовый режим: 80 колонок x 25 строк, разрешающая способность 720 x 348 точек, матрица символа 7 x 9, черно-белый;
· CGA (Color Graphics Adapter - цветной графический адаптер) - текстовый режим: 80 колонок x 25 строк, матрица символа 8 x 8, 16 цветов; графический режим: 640 x 200 точек - монохромный или 320 x 200 точек - 4 цвета из 16-цветовой палитры;
· EGA (Enhanched Graphics Adapter - улучшенный графический адаптер) - текстовый режим: 80 колонок x 25 строк, матрица символа 8 x 14, 16 цветов из 64-цветовой палитры; графический режим: 640 x 350 точек, 16 цветов из 64-цветовой палитры;
· VGA (Video Graphics Array - видеографический массив) - текстовый режим: 80 колонок x 25 строк, матрица символа 8 x 14, 16 цветов из 4096-цветовой палитры; графический режим: 640 x 480 точек при 16 цветах из 4096 и 320 x 200 при 256 цветах.
|
|
|
Видеоадаптер обслуживается прерыванием BIOS 0x10. Начиная с модели EGA обработчик этого прерывания располагается не в основном ПЗУ BIOS, а в расширении ПЗУ по адресу C000: 0000. Это прерывание и в исходном своем варианте имело много функций, а для новых типов адаптеров список его функций расширяется.
Видеоадаптер может функционировать в одном из нескольких режимов, отличающихся возможностями текст/графика и разрешающей способностью.
В текстовом режиме видеопамять для CGA, EGA, VGA начинается с адреса B800: 0000 (для MDA - B000: 0000). Видеопамять физически расположена на плате адаптера, но ее адреса входят в общее адресное пространство ПЭВМ и доступны программисту для чтения и для записи. Каждое знакоместо экрана в видеопамяти представлено двумя байтами, первый из которых содержит ASCIIZ-код символа, а второй - цветовой атрибут в формате: H R G B h r g b, где h, r, g, b - соответственно яркостная, красная, зеленая, синяя составляющие цвета символа; R, G, B - красная, зеленая, синяя составляющие цвета фона; H - атрибут мигания (или яркостная составляющая цвета фона). Таким образом, комбинация hrgb определяет номер одного из 16 возможных цветов отображения символов.
Пример:
Применяя прямую запись в видеопамять получить на экране оригинальный, желательно динамический видеоэффект.
Программа состоит из основной функции main() и семи вспомогательных функций.
byte GetSym(x1, y1) - функция читает символ с заданной позиции экрана дисплея.
byte GetAtr(x1, y1) - функция читает атрибут символа с заданной позиции экрана дисплея.
void PutSym(x1, y1, sym) - функция выводит на экран дисплея символ в заданную позицию (x1, y1).
void PutAtr(x1, y1, atr) - функция меняет на экране дисплея атрибут символа в заданной позиции (x1, y1).
void Invert(x1, y1) - функция инвертирует участок на экране размером (10х5), координаты (x1, y1) задают один из участков на экране.
|
|
|
void Change(x, y) - функция обменивает содержимое текущего участка с содержимым левого верхнего участка на экране. Координаты (x, y) задают положение текущего участка.
void RandText(void) - функция псевдослучайным образом перетасовывает все участки на экране.
Переменные, глобальные для всей программы:
xk - координата X текущего участка;
yk - координата Y текущего участка;
Координаты участка задаются в пределах: X - [0.. 7], Y - [0.. 4].
Основная функция main() проверяет, был ли в командной строке дополнительный параметр. Если нет, программа не очищает старый экран. Если какой-нибудь параметр был, то экран очищается и выводится инструкция по управлению программой. Далее в основной программе выполняется бесконечный цикл, в котором обрабатываются коды нажатых клавиш и, в зависимости от них, вызываются вспомогательные функции. Выход из цикла - по клавише Esc.
Функции GetSym(x1, y1), GetAtr(x1, y1) читают непосредственно из видеопамяти дисплея символ и атрибут соответственно.
Функции PutSym(x1, y1, sym), PutAtr(x1, y1, atr) выводят непосредственно в видеопамять дисплея символ и атрибут соответственно. Во всех этих четырех функциях координаты задаются в квадрате 79х24 символов (нумерация начинается с нуля).
Функция Invert(x1, y1) использует функции GetAtr и PutAtr для инверсии прямоугольника экрана размером 10х5 по маске 0x7f, при этом независимо выполняется инверсия фона и цвета символа. Функция Change(x, y) обменивает содержимое текущего участка с содержимым левого верхнего участка путем последовательного побайтного обмену атрибутов и символов. Она использует функции GetSym, GetAtr, PutSym, PutAtr.
Функция RandText(void) - псевдослучайным образом перетасовывает все участки на экране, при этом она в цикле увеличивает на единицу локальные в данной функции координаты текущего участка xk, yk и обращается к функции Change. Таким образом достигается эффект перемешивания. Функция работает, пока не будет нажата любая клавиша.
#include < dos. h>
#include < stdio. h>
#include < stdlib. h>
#include < conio. h>
#include < time. h>
/*-----------------------Константы----------------------- */
#define VSEG 0xb800 /* Сегментный адрес видеопамяти */
#define byte unsigned char
#define word unsigned int
#define Esc 27
#define Spase 32
|
|
|
#define Enter 13
#define Up 0x48
#define Down 0x50
#define Left 0x4b
#define Right 0x4d
#define Home 0x47
int xk, yk;
/*--------------Чтение символа из видеопамяти-------------*/
byte GetSym(x1, y1)
int x1, y1;
{
return(peekb(VSEG, y1*160+x1*2));
}
/*-------------Чтение атрибута из видеопамяти-------------*/
byte GetAtr(x1, y1)
int x1, y1;
{
return(peekb(VSEG, y1*160+x1*2+1));
}
/*-------------Запись символа в видеопамять--------------*/
void PutSym(x1, y1, sym)
int x1, y1;
byte sym;
{
pokeb(VSEG, y1*160+x1*2, sym);
}
/*-------------Запись атрибута в видеопамять--------------*/
void PutAtr(x1, y1, atr)
int x1, y1;
byte atr;
{
pokeb(VSEG, y1*160+x1*2+1, atr);
}
/*------------Инверсия квадрата на экране-----------------*/
void Invert(x1, y1)
int x1, y1;
{
byte b;
int i, j;
for (j=0; j< 5; j++)
for (i=0; i< 10; i++)
{
b=GetAtr(x1*10+i, y1*5+j);
PutAtr(x1*10+i, y1*5+j, (b^0x7f));
}
}
/*-------Замена текущего квадрата на левый верхний--------*/
void Change(x, y)
byte x, y;
{
int i, j;
byte ba, bs;
if ((x! =0)||(y! =0))
for (j=0; j< 5; j++)
for (i=0; i< 10; i++)
{
bs=GetSym(x*10+i, y*5+j);
ba=GetAtr(x*10+i, y*5+j);
PutSym(x*10+i, y*5+j, GetSym(i, j));
PutAtr(x*10+i, y*5+j, GetAtr(i, j));
PutSym(i, j, bs);
PutAtr(i, j, ba);
}
}
/*------Перемешивание квадратов до нажатия клавиши------*/
void RandText(void)
{
Invert(xk, yk);
xk=5;
yk=1;
while(! kbhit())
{
Change(xk, yk);
xk++;
if (xk> 7) xk=0;
yk++;
if (yk> 4) yk=0;
}
Invert(xk, yk);
}
/*----------------Начало основной программы---------------*/
main(int argn, char *argc[])
{
int i;
xk=0;
yk=0;
if (argn> 1){}
else /* Если параметров нет, вывод инструкции */
{
textattr(10);
clrscr();
cprintf(" ---------------" );
cprintf(" Лабораторная работа N7 " );
cprintf(" ---------------" );
cprintf(" ---------------" );
cprintf(" Управление видеоадаптером. " );
cprintf(" ---------------" );
textattr(15);
gotoxy(23, 4); cprintf(" Демонстрация работы с видеопамятью. " );
textattr(12);
gotoxy(30, 6); cprintf(" < < М О З А И К А > > " );
textattr(14);
gotoxy(30, 8); cprintf(" Клавиши управления: " );
gotoxy(7, 10); cprintf(" < Left, Right, Up, Down> - " );
cprintf(" управление выделенним квадратом. " );
gotoxy(7, 11); cprintf(" < Spase Bar> - Обмен содержимым " );
cprintf(" между выделенным квадратом" );
gotoxy(7, 12); cprintf(" и левым верхним" );
cprintf(" квадратом. " );
gotoxy(7, 13); cprintf(" < Enter> - перемешивание квадратов" );
cprintf(" до нажатия любой клавиши. " );
gotoxy(7, 14); cprintf(" < Esc> - вихiд. " );
|
|
|
textattr(11);
gotoxy(28, 16); cprintf(" З А Д А Ч А И Г Р И: " );
gotoxy(14, 17); cprintf(" Собрать при помощи клавиш " );
cprintf(" управления начальный экран. " );
textattr(12);
gotoxy(27, 19); cprintf(" Ж е л а е м у с п е х а! " );
textattr(7);
gotoxy(1, 21); cprintf(" Примечание: При запуске с " );
cprintf(" параметром < -> " );
gotoxy(13, 22); cprintf(" начальным экраном для игри " );
cprintf(" является текущий. " );
}
Invert(xk, yk);
for(i=0; i==0; )
switch(getch())
{ /* Обработка нажатых клавиш */
case Esc: i++; break;
case Enter: RandText(); break;
case Spase: Invert(xk, yk);
Change(xk, yk);
Invert(xk, yk);
break;
case 0:
switch (getch()) {
case Left: Invert(xk, yk);
xk--;
if(xk< 0) xk=7;
Invert(xk, yk);
break;
case Right: Invert(xk, yk);
xk++;
if(xk> 7) xk=0;
Invert(xk, yk);
break;
case Up: Invert(xk, yk);
yk--;
if(yk< 0) yk=4;
Invert(xk, yk);
break;
case Down: Invert(xk, yk);
yk++;
if(yk> 4) yk=0;
Invert(xk, yk);
break;
}
}
Invert(xk, yk);
}
Задания для лабораторной работы:
Применяя прямую запись в видеопамять получить на экране оригинальный, желательно динамический видеоэффект. Возможны такие варианты видеоэффектов:
" теннисный мячик" - шарик, который летает по экрану и отражается от рамок и границ экраны;
" сухой лист" - опадание букв с экрана;
" жук-пожиратель" - фигурка, которая перемещается по экрану по случайной траектории и " съедает" буквы;
" удав" - то же, что и " жук", но к тому же он увеличивается в размерах, по мере " поедания" букв.
Контрольные вопросы:
1. Назовите и опишите основные типы видеоадаптеров.
2. Что такое разрешающая способность?
3. Назовите характеристики видеопамяти.
4. Как считается адрес видеопамяти.
5. Расшифруйте HRGBhrgb?
|
|
|
