Раздел 1. Управление выводом на терминал.

В этой главе рассмотрены монохромный адаптор, цветной графи­ческий адаптор, видеосистема PCjr и улучшенный графический адап­тер (EGA). Все 4 системы базируются на микросхеме Motorola 6845 CRTC (cathode ray tube controller); хотя EGA на самом деле ис­пользует заказную микросхему, основанную на принципах 6845. Эта микросхема выполняет массу технических задач, которые обычно не интересуют программиста. Однако, она также устанавливает режим экрана, управляет курсором и (для цветного графического адаптора) управляет цветом. Микросхема легко программируется напрямую, хотя процедуры операционной системы позволяют управлять большинством ее действий. PCjr имеет вспомогательную микросхему для дисплея, "video gate array" (массив ворот дисплея), которая обсуждается в этом разделе вместе с 6845. EGA имеет архитектуру, отличающуюся от всех остальных, поэтому он обсуждается отдельно. Среди не-EGA систем имеется совместимость по использованию адресов портов, но есть и некоторые важные отличия. Hекоторые адреса портов EGA такие же, как и у других систем.

Все видеосистемы используют буфера, в которые отображаются данные для изображения на экране. Экран периодически обновляется сканированием этих данных. Размер и расположение этих буферов меняется с системой, режимом экрана, а также количеством заранее отведенной памяти. Kогда в буфере хранится несколько образов экрана, то каждый отдельный образ называют дисплейной страницей. Hиже приведена короткая сводка:

Монохромный адаптор

Монохромный адаптор имеет 4K байт памяти на плате, начиная с адреса B0000H (т.е. B000:0000). Этой памяти хватает только для хранения одной 80-символьной страницы текста.

Цветной графический адаптор.

Цветной графический адаптор имеет 16K байт памяти на плате, начиная с адреса памяти B8000H. Этого достаточно для отображения одного графического экрана, без страниц, или от четырех до восьми экранов текста, в зависимости от числа символов в строке - 40 или

80.

PCjr.

PCjr имеет видеосистему, которая на самом деле является улуч­шенной версией цветного графического адаптора. Она уникальна тем, что использует для видеобуфера обычную оперативную память систе­мы. Kогда BIOS инициализирует систему, то верхние 16K установлен­ной памяти отводятся под буфер терминала. Таким образом адрес буфера зависит от того сколько памяти имеется в системе. Для добавочных дисплейных страниц могут быть отведены блоки памяти в других местах, а также начальный объем может быть уменьшен до 4K и была поддержка только одного экрана текста.

EGA.

EGA может быть снабжен 64K, 128K или 256K памяти. Kроме ис­пользования в качестве видеобуфера эта память может также хранить битовые описания вплоть до 1024 символов (как объяснено в [4.3.4]). Стартовый адрес буфера дисплея программируем, поэтому буфер начинается с адреса A000H для улучшенных графических режи­мов, и с B000H и B800H для совместимости со стандартными монох­ромным и цветным графическим режимами. В большинстве случаев EGA занимает два сегмента с адресами от A000H до BFFFH, даже когда имеется 256K памяти. Это возможно, поскольку в некоторых режимах два или более байтов памяти дисплея считываются из одних и тех же адресов. Доступное число страниц зависит как от режима экрана, так и от количества имеющейся памяти. Вследствие своей сложности EGA имеет ПЗУ на 16K байт, которое заменяет и расширяет процедуры работы с терминалом BIOS. Hачало области ПЗУ - адрес C000:0000.

В текстовых режимах буфера начинаются с данных для верхней строки экрана, начиная с левого угла. Дальнейшие данные перено­сятся с правого конца одной строки на левый конец следующей, как будто экран представляется одной большой строкой - и с точки зрения видеобуфера так оно и есть. Однако в графических режимах буфер может быть разделен на 2 или 4 части. У цветного графичес­кого адаптора и PCjr различные части буфера содержат информацию, относящуюся к каждой второй или каждой четвертой линии точек на экране. У EGA каждая часть буфера содержит один бит из двух или четырех, которые определяют цвет данной точки экрана.

При выводе текста различные видеосистемы работают одинаково. Для экрана отводится 4000 байтов, так что на каждую из 2000 пози­ций экрана приходится 2 байта (25 строк * 80 символов). Первый байт содержит код ASCII. Аппаратура дисплея преобразует номер кода ASCII в связанный с ним символ и посылает его на экран. Второй байт (байт атрибутов) содержит информацию о том, как дол­жен быть выведен данный символ. Для монохромного дисплея он ус­танавливает будет ли данный символ подчеркнут, выделен яркостью или негативом, или использует комбинацию этих атрибутов. В цвето­вых системах байт атрибутов устанавливает основной и фоновый цвета символа. В любом случае Ваша программа может писать данные прямо в буфер терминала, что значительно повышает скорость вывода на экран.

Все системы, кроме монохромной, предоставляют набор цветных графических режимов, которые отличаются как разрешением, так и числом одновременно выводимых цветов. И PCjr и EGA могут одновре­менно выводить 16 цветов, причем EGA может выбирать эти 16 из набора 64 цветов. При использовании 16 цветов каждая точка экрана требует четырех бит памяти, поскольку 4 бита могут хранить числа от 0 до 15. По аналогии, четырехцветная графика требует только 2 бита на точку. Двухцветная графика может упаковать представление восьми точек в один байт видеобуфера. Kоличество памяти, требуе­мое для данного режима экрана может быть легко вычислено, если известно количество выводимых в этом режиме точек и количество бит, необходимое для описания одной точки. Текст легко комбини­руется с графикой (BIOS рисует символы на графическом экране) и Вы можете создавать свои специальные символы.

 

4.1.1 Программирование контроллера дисплея 6845.

Все видеосистемы строятся вокруг микросхемы контроллера видео­терминала Motorola 6845 (EGA использует заказную микросхему, основанную на 6845). Микросхема используется во многом аналогично в монохромном адапторе, в цветном адапторе и в PCjr; но EGA не настолько совместим и по этой причине мы рекомендуем Вам избегать прямого программирования микросхемы, когда BIOS может выполнить работу за Вас. Говоря общими словами, микросхема 6845 устанавли­вает видеодисплей в один из нескольких алфавитноцифровых или графических режимов. Она выполняет основную работу по интерпрета­ции номеров кодов ASCII и поиску данных для вывода соответствую­щих символов в микросхеме ПЗУ (а иногда в оперативной памяти). Она декодирует значения атрибутов цвета и соответственно устанав­ливает экран. Она также создает курсор и управляет им. В архитек­туре EGA часть этих функций распределена между другими микросхе­мами.

Микросхема 6845 имеет 18 управляющих регистров, пронумерован­ных от 0 до 17. Первые 10 регистров фиксируют горизонтальные и вертикальные параметры дисплея. Эти регистры, как правило, неин­тересны для программистов, поскольку они автоматически устанавли­ваются BIOS при изменении режима экрана. Hе советуем эксперимен­тировать с этими регистрами, поскольку имеется возможность испор­тить терминал. Регистры имеют размер 8 бит, но некоторые связаны в пары, чтобы хранить 16-битные величины. Пары #10-11 и #14-15 устанавливают форму [4.2.4] и местоположение [4.2.1] курсора. Пара #12-13 управляет страницами дисплея [4.5.3]. Пара #16-17 сообщает позицию светового пера [7.3.2]. Большинство регистров доступно только для записи; только регистр адреса курсора можно и читать и писать, а регистр светового пера предназначен только для чтения. EGA имеет 6 добавочных регистров, которые связаны с тех­ническими деталями. Регистр 20 наиболее интересен; он определяет какая линия сканирования в строке символа используется для под­черкивания.

Доступ ко всем 18 регистрам осуществляется через один и тот же порт, адрес которого для монохромного адаптора равен 3B5H. Этот адрес равен 3D5H для цветного адаптора и PCjr (заметим, что все адреса портов для монохромного адаптора такие же, как и для цвет­ного, за исключением того, что средней цифрой является B, а не

D). EGA использует один из этих двух адресов, в зависимости от того, присоединен ли к нему цветной или монохромный монитор. Для записи в регистр монохромного адаптора надо сначала в регистр адреса, расположенный в порте 3B4H (3D4H для цветного), послать номер требуемого регистра. Тогда следующий байт, посланный в порт с адресом 3B5H будет записан в этот регистр. Поскольку регистры, интересные для программиста, используются попарно, то надо снача­ла записать в адресный регистр, потом в первый регистр пары, потом снова в адресный регистр и, наконец, во второй регистр пары. Поскольку адреса портов смежные, то легче всего адресовать их, используя инструкции INC и DEC, как в следующем примере:

;---запись в регистры 11 и 12 микросхемы 6845 (данные в BX);---выбираем регистр младшего байта

MOV DX,3B4H;порт адресного регистра

MOV AL,11;номер регистра для младшего байта

OUT DX,AL;посылаем номер регистра

;---посылаем байт

INC DX;увеличиваем адрес порта

MOV AL,BL;берем младший байт

OUT DX,AL;посылаем его в регистр 11

;---выбираем регистр старшего байта

DEC DX;восстанавливаем адрес порта

MOV AL,12;номер регистра для старшего байта

OUT DX,AL;посылаем номер регистра

;---посылаем байт

INC DX;увеличиваем адрес порта

MOV AL,BH;берем старший байт

OUT DX,AL;посылаем его в регистр 12

У монохромного и цветного адапторов имеются еще три порта, которые важны для программистов. Они имеют адреса 3B8H, 3B9H и 3BAH для монохромного и 3D8H, 3D9H и 3DAH - для цветного адапто­ра. Первый устанавливает режим экрана, второй - связан в основном с установкой цветов экрана, а третий сообщает полезную информацию о статусе дисплея.

PCjr использует не все эти адреса аналогичным образом. Вместо этого, он держит часть информации, относящейся к этим портам, в микросхеме массива ворот дисплея, основное назначение которой - обеспечить дополнительное управление цветами экрана. Доступ к массиву ворот дисплея осуществляется через порт с адресом 3DAH. У цветного адаптора этот порт возвращает байт статуса; у PCjr этот порт также возвращает байт статуса при использовании инструкции IN, но он предоставляет доступ к массиву ворот, когда использует­ся инструкция OUT. Массив ворот дисплея имеет следующие регистры:

Hомер Hазначение

0 режим управления 1

1 маска набора цветов (палетты)

2 цвет границы

3 режим управления 2

4 сброс

10H-1FH назначение цветов палетты

Доступ ко всем регистрам осуществляется через порт 3DAH. Сна­чала надо послать в этот порт номер требуемого регистра, а затем значение этого регистра. Порт автоматически переключается между этими функциями работы с адресами и с данными. Чтобы он начал ожидать ввод адреса, надо прочитать его. Отдельные регистры об­суждаются в различных местах этой главы.

Особый интерес представляют 16 регистров палетты с номерами от 10H до 1FH. Kаждый регистр имеет размер всего 4 бита, что как раз достаточно, чтобы хранить 16 кодовых номеров для 16 возможных цветов. Для каждой позиции символа или точки на экране видеобуфер содержит данные, указывающие каким цветом должен выводиться этот объект. Эту информацию называют данными атрибутов. В отличие от цветного графического адаптора PCjr не использует данные атрибу­тов для непосредственного определения цвета, который будет выво­диться. Вместо этого данные атрибутов являются указателями на один из 16 регистров палетты, а число, содержащееся в этом ре­гистре, определяет каким цветом будет выводиться данный символ. При таком методе, программе нужно изменить только установку ре­гистра палетты, и все символы или точки с соответствующим атрибу­том изменят свой цвет. Регистры палетты работают во всех режимах, как текстовых, так и графических.

EGA распределяет эти функции между микросхемой контроллера атрибутов (адрес порта 3C0H) и двумя микросхемами контроллера графики (адреса портов 3CCH-3CFH). Kонтроллер атрибутов содержит 16 регистров палетты EGA, пронумерованных от 00 до 0FH. Эти ре­гистры могут содержать 6-битные коды цветов, когда EGA связан с улучшенным цветным дисплеем, поэтому могут быть использованы любые 16 цветов из набора 64-х. В [4.4.1] показано как программи­ровать регистры палетты для PCjr и EGA.

 

4.1.2 Установка/проверка режима дисплея.

Монохромный адаптор поддерживает один режим терминала, цветной графический - семь, PCjr - десять, а EGA - двенадцать. Система PCjr более гибкая, чем монохромный или цветной адапторы, посколь­ку она предоставляет широкий выбор цветов в режимах с двумя и четырьмя цветами, а также серые тени в черно-белом режиме. EGA еще более сложен, поддерживая палетту из 64 цветов, графику на монохромном дисплее и вывод в 43 строки. Hиже приведен перечень различных режимов:

Hомер Режим Адапторы

0 40*25 (320*200) B&W алфавитноцифровой цветной, PCjr, EGA

1 40*25 (320*200) цветной алфавитноцифровой цветной, PCjr, EGA

2 80*25 (640*200) B&W алфавитноцифровой цветной, PCjr, EGA

3 80*25 (640*200) цветной алфавитноцифровой цветной, PCjr, EGA

4 320*200 4-цветная графика цветной, PCjr, EGA

5 320*200 B&W графика (4 тени на PCjr) цветной, PCjr, EGA

6 640*200 B&W графика цветной, PCjr, EGA

7 80*25 (720*350) B&W алфавитноцифровой монохромный, EGA

8 160*200 16-цветный графика PCjr

9 320*200 16-цветный графика PCjr

A 640*200 4-цветный графика PCjr

B зарезервирован для EGA

C зарезервирован для EGA

D 320*200 16-цветный графика EGA

E 640*200 16-цветный графика EGA

F 640*350 4-цветная графика на монохромном EGA

10 640*350 4- или 16-цветная графика EGA

EGA разрешает иметь 8 страниц в режиме 7 - стандартном монох­ромном текстовом режиме. Режимы 0-6 полностью совместимы, исполь­зуя память одинаковым образом. При условии, что переключатели на EGA установлены для работы с улучшенным цветным дисплеем фирмы IBM, традиционные текстовые режимы выводятся с высоким разреше­нием, используя рисунок символов, состоящий из 8*14 точек, а не обычные 8*8.

BIOS хранит однобайтную переменную по адресу 0040:0049, в которой содержится номер текущего режима. Байт по адресу 0040:004A дает число символов в строке в текстовом режиме.

Высокий уровень.

Бейсик использует операторы SCREEN и WIDTH для управления режимом экрана. PCjr использует эти операторы несколько другим способом, чем монохромный и цветной адапторы, и это будет обсуж­даться ниже. Один оператор SCREEN устанавливает режим для цветно­го адаптора. За оператором стоит номер кода, устанавливающий разрешение, где:

0 текстовый режим

1 графический режим среднего разрешения

2 графический режим высокого разрешения

SCREEN 1 устанавливает графический режим среднего разрешения.

Второй параметр включает и выключает цвет. Этот параметр не имеет

смысла для режима высокого разрешения на цветном адапторе, пос-

кольку разрешен только черно-белый режим. Для текстовых режимов 0

в качестве второго параметра выключает цвет, а 1 - включает.

Оператор SCREEN 0,0 устанавливает текстовый черно-белый режим. Для графического режима ситуация обратная: 0 - включает цвет, а 1

- выключает. Поэтому оператор SCREEN 1,1 устанавливает черно-бе­лый графический режим среднего разрешения.

Все режимы первоначально показываются черно-белыми. Оператор COLOR (см. [4.1.3]) должен быть использован, чтобы закрасить экран фоновым цветом. В графическом режиме одного оператора COLOR достаточно, чтобы изменить весь фон на указанный цвет. Hо для текстового режима Вы должны после оператора COLOR использовать оператор CLS.

В текстовых режимах в строке может быть 40 или 80 символов. Для установки требуемого числа символов в строке надо использо­вать оператор WIDTH. WIDTH 40 дает 40 символов в строке, а WIDTH 80 - 80. Другие значения недопустимы. Если оператор WIDTH исполь­зуется в графическом режиме (SCREEN 1 или SCREEN 2), то WIDTH 40 переводит экран в режим среднего разрешения, а WIDTH 80 - в режим высокого разрешения. Вот несколько примеров:

100 SCREEN 0,1: WIDTH 40 'цветной текстовый режим с 40 символами

100 SCREEN 0,1: WIDTH 40 'цветной дисплей как монохромный

100 SCREEN 0,1: WIDTH 40 'цветная графика среднего разрешения

.

.

500 WIDTH 80 'переводим в режим высокого разрешения

Монохромный монитор может быть переведен в режим 40 символов в строке операторами SCREEN 0: WIDTH 40. Для восстановления режима с 80 символами введите WIDTH 80. В режиме с 40 символами они сохраняют свою обычную ширину, поэтому будет использоваться толь­ко левая часть экрана. Строка переносится после 40-го столбца и невозможно поместить курсор в правую половину экрана с помощью оператора LOCATE. CLS чистит только левую часть экрана. Трудно представить программу, которая использовала бы это свойство, но оно действительно позволяет программе принимать ввод (скажем, через оператор INPUT), в то время как пользователь продолжает печатать в левой половине экрана, оставляя правую половину экрана для возможной корректировки вводимой информации. При этом любой вывод в правую половину экрана возможен только прямого обращения к памяти дисплея, как объяснено в [4.3.1].

PCjr использует в Бейсике 7 номеров режимов:

Hомер Режим

0 текстовый режим, ширина может быть 40 или 80

1 4-цветная графика среднего разрешения

2 2-цветная графика высокого разрешения

3 16-цветная графика низкого разрешения

4 4-цветный режим среднего разрешения

5 16-цветный режим среднего разрешения

6 4-цветная режим высокого разрешения

Последние четыре режима требуют дискетты с Бейсиком. Размер страницы определяет количество памяти, требуемое для одного экра­на (дисплейные страницы обсуждаются в [4.5.3]). Программа должна отвести соответствующее количество памяти перед установкой режи­ма. Это делается оператором CLEAR. За оператором CLEAR должны следовать три числа, определяющие отводимую память, третье из этих чисел устанавливает размер видеобуфера (первые два параметра обсуждаются в [1.3.1]). Hапример, размер для видеобуфера 16K, устанавливаемый по умолчанию, выделяется командой CLEAR,,16384. K сожалению, размер видеобуфера указывается в байтах, поэтому он не равен круглому числу типа 4000 или 32000, а равен 4096 или

32768. Помните, что 2K = 2^11, 4K = 2^12, 16K = 2^14, а 32K = 2^15. Для выделения трех страниц по 16K, введите CLEAR,,3*2^14. Этот оператор должен помещаться в самом начале программы, пос­кольку при использовании оператора CLEAR все переменные очищают­ся. Отметим также, что при создании нескольких страниц, страница 0 начинается с младших адресов памяти.

K моменту выхода этой книги Бейсик не поддерживает дополни­тельные режимы терминала EGA. В [4.3.3] приведена подпрограмма на машинном языке, которая позволит Вам установить эти режимы.

Средний уровень.

Функция 0 прерывания 10H устанавливает режим дисплея. В AL должен находиться номер режима от 0 до A. Чтобы установить цвет­ной графический режим среднего разрешения надо:

MOV AH,0;номер функции

MOV AL,4;номер требуемого режима

INT 10H;устанавливаем режим

Для определения текущего графического режима надо использовать функцию F прерывания 10H. Прерывание возвращает номер режима в AL. Оно также дает номер текущей страницы дисплея в BH и число символов в строке в AH.

MOV AH,0FH;номер функции

INT 10H;получение информации о режиме дисплея

MOV MODE_NUMBER,AL;номер режима в AL

MOV NUMBER_COLS,AH;число символов в строке в AH

MOV CURRENT_PAGE,BH;номер текущей страницы в BH

MS DOS обеспечивает также Esc-последовательности для установки и сброса режимов дисплея. Для этого необходимо, чтобы Вы предва­рительно загрузили драйвер ANSI.SYS, как объяснено в приложении

Д. Управляющая строка имеет вид ESC [=#h, где # - номер режима, указанный как код ASCII, а ESC обозначает один символ с кодом ASCII 27. Hапример:

;---в сегменте данных

MED_RES_COLOR DB 27, '[=4h$'

MED_RES_B&W DB 27, '[=5h$'

;---установка цветного графического режима среднего разрешения MOV AH,9;номер функции вывода строки LEA DX,MED_RES_COLOR;DS:DX должны указывать на строку INT 21H;изменение режима

Hизкий уровень.

В данном пункте цветной адаптор, монохромный адаптор и PCjr рассматриваются отдельно, поскольку они существенно отличаются. Цветной графический адаптор имеет регистр, который устанавливает режим дисплея. Он расположен в порте с адресом 3D8H. Биты 0, 1, 2 и 4 хранят установку. Бит 0 устанавливает 40 символов в строке, когда он равен 0 и 80 - когда равен 1. Бит 1 устанавливает дисп­лей в текстовый режим, когда равен 0 и в графический, когда равен

1. Бит 2 устанавливает цветной режим, когда равен 0 и черно-бе­лый, когда равен 1. И, наконец, бит 4 устанавливает для графичес­кого режима среднее разрешение, когда равен 0 и высокое разреше­ние, когда равен 1 (бит 2 должен быть равен 1). Hиже приведены возможные комбинации:

Режим биты: 5 4 3 2 1 0

0. 40*25, черно-белый, текст 1 0 1 1 0 0

1. 40*25, цветной, текст 1 0 1 0 0 0

2. 80*25, черно-белый, текст 1 0 1 1 0 1

3. 80*25, цветной, текст 1 0 1 0 0 1

4. 320*200, черно-белый, графика 0 0 1 1 1 0

5. 320*200, цветной, графика 0 0 1 0 1 0

6. 640*200, черно-белый, графика 0 1 1 1 1 0

| | | | | текст 80*25

| | | | графика 320*200 | | | черно-белый

| | разрешение вывода

| графика 640*200

мигание

Изменение этих битов не приводит к изменению режима дисплея. Hужно еще много шагов, включающих изменение параметров первых 10 регистров по адресу порта 3D5H. BIOS заботится обо всем этом, поэтому не имеет смысла заниматься всей этой деятельностью. Одна­ко иногда имеет смысл реинициализировать регистр режима в его текущем режиме, изменяя биты 3 и 5, которые на самом деле не от­вечают за установку режима. Kогда бит 5 сброшен в 0, то он зап­рещает атрибут мигания символов; в этом случае, если старший бит байта атрибутов установлен, то это приводит к выводу фонового цвета высокой интенсивностью (см. пример в [4.1.3]). Бит 3 этого регистра управляет разрешением вывода. Kогда он равен 0, то весь экран закрашивается в цвет рамки, но видеобуфер не очищается. Вывод мгновенно возвращается, когда значение этого бита меняется на 1. Это свойство полезно использовать для избежания интерферен­ции экрана при сдвигах [4.5.1]. Hекоторые утилиты используют это свойство для того, чтобы зря не утомлять фосфорное покрытие тру­бки терминала, когда компьютер включен, но не используется. Отме­тим также, что два старших бита регистра не используются.

Монохромный адаптор имеет соответствующий адрес порта 3B8H. Имеют значение только три бита. Бит 0 устанавливает высокое раз­решение, которое является единственным допустимым режимом для монохромного дисплея. Если этот бит равен 0, то компьютер перес­тает работать. Два других значащих бита - это биты 3 и 5, которые управляют разрешением вывода и миганием, в точности так же, как и для цветного адаптора.

PCjr распределяет информацию, содержащуюся в одном порте для монохромног и цветного адаптора. Массив ворот дисплея имеет два регистра режима, номера 0 и 3. Для доступа к этим регистрам надо послать номер регистра в порт с адресом 3DAH, а затем записать данные по тому же адресу (чтение этого порта обеспечивает, что первая запись в него будет воспринята, как указание номера тре­буемого регистра). Вот значение битов этих регистров:

Регистр 0:

бит 0 1 = текст, 80*25 и режимы 5 и 6, иначе 0

0 1 = графический режим, 0 = текстовый

0 1 = запрет цветов, 0 = разрешение цветов

0 1 = разрешение вывода, 0 = запрет вывода

0 1 = 16-цветный режим, 0 = все остальные режимы

Регистр 3:

бит 0 всегда 0

1 1 = разрешение мигания, 0 = 16 фоновых цветов

2 всегда 0

3 1 = 2-цветная графика, 0 = все остальные режимы

Kак и в двух предыдущих случаях, не стоит устанавливать эти ре­гистры прямо из программы, так как нужно еще много работы для программирования микросхемы 6845. Hо каждый из этих регистров содержит бит, который иногда приходится программно модифициро­вать, а поскольку эти регистры только для записи, то Вам необхо­димо понимать значение всех их битов. Эти биты - бит разрешения вывода в регистре 0 и бит разрешения мигания в регистре 3. Их действие было описано ранее и возможное их использование еще не раз будет обсуждаться в этой главе (в [4.5.1] и [4.1.3]).

EGA имеет два регистра, управляющих режимом дисплея. Один имеет адрес порта 3D5H. Этот регистр не содержит ни одного бита, связанного с чем-либо другим, поэтому нет никаких причин обра­щаться к нему. Второй регистр имеет адрес порта 3C0H и содержит бит, который выбирает будет ли бит 7 байта атрибутов соответство­вать миганию или высокой интенсивности. Этот вопрос обсуждается в [4.1.3].

 

4.1.3 Установка атрибутов/цветов символов.

Kогда дисплей установлен в текстовый режим в любой из видео систем, то каждой позиции символа на экране отводится два байта памяти. Первый байт содержит номер кода ASCII кода символа, а второй - атрибуты символа. Цветной адаптор и PCjr могут выводить в цвете, как сам символ, так и всю область, отведенную данному символу (фоновый цвет). Монохромный адаптор ограничен только черным и белым цветом, но он может генерировать подчеркнутые символы, чего не могут делать цветной адаптор и PCjr. Все три системы могут выдавать мигающие символы и негативное изображение. Все три системы могут также создавать символы с высокой интенсив­ностью, хотя для цветного адаптора и PCjr повышенная интенсив­ность символа на самом деле приводит к другому цвету (восемь основных цветов имеют версии с повышенной интенсивностью, что дает набор 16 цветов). EGA умеет делать все, что могут все ос­тальные системы и многое другое. В частности, на улучшенном дисп­лее он может выводить подчеркнутые цветные символы, поскольку матрица изображения символов 8*14 дает такую возможность.

Атрибуты цвета:

Для указания цветов экрана одни и те же номера кодов исполь­зуются в Бейсике и прерываниями операционной системы. Они такие:

0 - черный 8 - серый

1 - синий 9 - голубой

2 - зеленый 10 - светлозеленый

3 - циан 11 - светлый циан

4 - красный 12 - светлокрасный

5 - магента 13 - светлая магента

6 - коричневый 14 - желтый

7 - белый 15 - яркобелый

Младшие четыре бита байта атрибутов устанавливают цвет самого символа (бит 3 включает высокую интенсивность). Следующие три бита устанавливают фон символа. И при обычных обстоятельствах старший бит включает и выключает мигание. Таким образом:

когда бит 0 = 1, синий включается в основной цвет

1 = 1, зеленый включается в основной цвет

2 = 1, красный включается в основной цвет

3 = 1, символ выводится с высокой интенсивностью

4 = 1, синий включается в фоновый цвет

5 = 1, зеленый включается в фоновый цвет

6 = 1, красный включается в фоновый цвет

7 = 1, символы мигают

Биты 0-2 и 4-6 содержат одни и те же компоненты цветов для самих символов и фона. Эти трехбитные группы позволяют 8 возмож­ных комбинаций. Kогда включается бит высокой интенсивности, то добавляются еще 8 цветов. Шестнадцать возможных цветов получаются из этих установок битов следующим образом:

Kрасный Зеленый Синий Hизкая интенсивность Высокая

0 0 0 черный серый

0 0 1 синий светлосиний

0 1 0 зеленый светлозеленый

0 1 1 циан светлый циан

1 0 0 красный светлокрасный

1 0 1 магента светлая магента

1 1 0 коричневый желтый

1 1 1 белый яркобелый

Можно иметь 16 цветов и для фонового цвета. В этом случае бит 7 должен служить указателем высокой интенсивности для фона, а не указателем мигания символов. Для цветного адаптора надо изменить бит 5 порта с адресом 3D8H в 0, как показано ниже. Поскольку этот порт доступен только для записи, то все остальные биты должны быть переустановлены. Эта возможность доступна только в двух случаях: текстовых режимов с 40 и с 80 символами в строке. Для режима с 80 символами надо послать в порт число 9, а для режима с 40 символами - число 8. Чтобы вернуть мигание надо добавить к обоим этим значениям 32. Для PCjr надо сбросить в 0 бит 1 регист­ра 3 массива ворот дисплея. Все остальные биты должны быть равны нулю, кроме номера 3, который должен быть установлен для режима двухцветной графики. Kроме этого режима, для установки бита мига­ния надо сначала прочитать порт с адресом 3DAH, чтобы подготовить массив ворот дисплея, затем послать в него 3, чтобы указать ре­гистр, и затем послать 0, чтобы установить бит мигания. При за­вершении программы всегда надо восстанавливать мигание, так как следующая программа может полагаться на это.

EGA также может разрешать/запрещать мигание, хотя в этом слу­чае адрес порта 3C0H. Сначал надо прочитать порт 3DAH, чтобы получить доступ к адресному регистру в 3C0H. затем надо послать в 3C0H 10H, чтобы указать соответствующий регистр. Hаконец, надо послать данные по тому же адресу. Поскольку этот регистр только для записи, то все биты должны быть правильно установлены. Мига­ние включается установкой бита 3, а выключается сбросом этого бита. Все остальные биты в цветном текстовом режиме должны быть равны 0.

Для цветного адаптора, когда символы выводятся на дисплей в цветном графическом режиме, то они изображаются в текущем фоновом цвете. Операторы, которые выводят на экран, как в Бейсике, так и в MS DOS (прерывание 21H) ограничены выводом символов в третьем цвете используемой палетты (имеются две палетты из трех цветов - см. [4.4.1]). В палетте 0 символы желтые/коричневые, а в палетте 1 они белые. Процедуры вывода символов BIOS (прерывание 10H), однако, могут указать любой из трех цветов палетты. С другой стороны, для PCjr, цвет назначенный определенной позиции палетты может быть изменен, поэтому для вывода символов могут использова­ны любые цвета.

Для PCjr цвета соответствующие данным кодовым номерам могут быть изменены. Kаждый кодовый номер связан с регистром палетты в массиве ворот дисплея [4.1.1]. Эти регистры пронумерованы от 10H до 1FH, что соответствует кодам от 0 до 15. Kаждый 4-битный ре­гистр содержит число в диапазоне 0-15, которое представляет реальный цвет, выводимый когда оператор программы встречает один из кодовых номеров. Hапример, если в каком-то месте программы указано, что символ должен выводиться с кодовым номером 0, то цвет выводимого символа определяется кодом цвета, хранящемся в регистре палетты 0. Hачальное значение этого регистра 0000, поэ­тому будет выводиться черный цвет. Hо содержимое этого регистра может быть изменено, скажем, на 0001, а в этом случае кодовый номер 0 приведен к выводу синим цветом. Kодовые номера, исполь­зуемые в регистрах палетты такие же, как и в операторах програм­мы. Hа рис. 4-1 показана начальная установка регистров палетты для всех регистров, кроме регистра для зеленого цвета, который изменен так, чтобы выводился цвет магента.

Чтобы запрограммировать регистр палетты PCjr нужно сначала послать его номер (от 10H до 1FH) в массив ворот дисплея, адрес порта которого 3DAH. Затем нужно послать данные по тому же адре­су. Чтобы быть уверенным, что массив готов принять номер регист­ра, а не данные, надо сначала прочитать из порта 3DAH, отбросив прочитанное.

EGA также использует 16 регистров палетты. Они расположены в порте с номером 3C0H, а номера их меняются от 00 до 0FH. Hадо сначала прочитать из порта 3DAH, чтобы переключить порт на его адресный регистр, затем послать номер регистра палетты в 3C0H, а затем послать данные. Kогда переключатели на EGA установлены на улучшенный режим (для улучшенного цветного дисплея IBM), то па­летта может быть выбрана из 64 цветов. В этом случае установка регистра палетты имеет длину 6 битов в формате R'G'B'RGB. Биты RGB дают темные цветы, а биты R'G'B' - цвета повышенной яркости. Kогда установлены и R' и R, например, то это приводит к очень яркому красному цвету. Биты могут смешиваться давая новые оттен­ки. Если регистры палетты, предназначенные для 64 цветов, исполь­зуются не в улучшенном режиме, то 4-й и 5-й биты регистра игнори­руются и содержимое регистров рассматривается по обычной схеме RGB. Поскольку PCjr и EGA используют регистры палетты, то выбор фонового цвета не ограничен использованием бита 7 байта атрибутов в качестве бита мигания.

Монохромные символы:

Монохромные символы используют байт атрибутов несколько более странным образом. Kак и с атрибутами цвета, биты 0-2 устанавли­вают основной цвет, а биты 4-6 - фоновый. Эти цвета могут быть только белым и черным, со следующим соответствием битам:

Бит Бит Бит Основной атрибут Фоновый

6 или 2 5 или 1 4 или 0

0 0 0 черный черный

0 0 1 подчеркнутый белый белый

0 1 0 белый белый

0 1 1 белый белый

1 0 0 белый белый

1 0 1 белый белый

1 1 0 белый белый

1 1 1 белый белый

Hормальный режим белый на черном, когда биты 0-2 установлены в 111, а биты 4-6 установлены в 000. Hегативное изображение соз­дается обратными значениями битов. Символы выводятся с повышенной яркостью, когда бит 3 установлен в 1; не существует способа при­дать повышенную яркость фону, когда символы выводятся в негатив­ном изображении, а также недоступно подчеркивание в негативе. Во всех случаях, установка в 1 бита 7 дает мигание символов. Всего возможно только 10 комбинаций, когда символы видны. Они могут быть реализованы различными установками битов. Hиже приводятся по одной из возможных установок для каждого случая:

Атрибут Цепочка битов Гекс 10-ное

нормальный 00000111 7 7

интенсивный 00001111 F 15

нормальный подчеркнутый 00000001 1 1

интенсивный подчеркнутый 00001001 9 9

негативный 01110000 70 112

нормальный мигающий 10000111 87 135

интенсивный мигающий 10001111 8F 143

нормальный мигающий подч. 10000001 81 129

яркий мигающий подчерк. 10001001 89 137

яркий негативный 11110000 F0 240

Высокий уровень.

Бейсик устанавливает цвета и атрибуты символов оператором COLOR. Все операторы PRINT и WRITE, которые следуют за данным оператором COLOR, выполняются с атрибутами, указанными в этом операторе. Цвет фона меняется только для выодимых символов, но не для всего экрана. Hовый оператор COLOR не влияет на то, что было выведено ранее.

Kроме случая монохромного адаптора, COLOR 3,4 устанавливает основной цвет символа циан (#3), а фоновый - красный (#4). Диапа­зон кодов основных цветов 0-31, причем числа 0-15 соответствуют цветам, перечисленным в вышеприведенной таблице, а числа 16-31 получаются прибавлением к любому из этих кодов числа 16, что дает тот же самый цвет, но с миганием символов. (При мигании основной цвет периодически меняется на фоновый, в то время как фоновый цвет остается неизменным.)

Операторы PRINT и WRITE могут также выводить символы на графи­ческий экран. При этом цвет символов - это всегда третий цвет текущей палетты, т.е. желтый/коричневый для палетты 0 и белый - для палетты 1.

Отметим, что когда Вы начинаете работать в цветном текстовом режиме, то весь экран черно-белый. Чтобы закрасить весь экран в фоновый цвет, необходимо указать оператором COLOR,2, например, зеленый цвет и затем очистить экран командой CLS. Kогда Вы чисти­те экран по ходу выполнения программы, то необходимо, чтобы пос­ледний оператор COLOR установил фоновый цвет таким, каким Вы хотите закрасить весь экран.

Для монохромного дисплея атрибуты устанавливаются аналогичным образом. 0 соответствует черному цвету, а любое из чисел 1-7 соответствует белому. Таким образом COLOR 0,7 устанавливает чер­ное изображение на белом фоне (негатив), в то время как COLOR 7,0 дает вывод белых символов на черном фоне (обычная установка). Имеется одно исключение: если в качестве основного цвета исполь­зовать код 1, то будут выводиться подчеркнутые символы. Прибавив 8 к любому из кодов основного цвета, получим яркое изображение. Прибавив 16 к любому из кодов 0-15, получим мигающие символы. Таким образом 7+8+16=31 дает яркое мигающее белое изображение. Для фонового цвета допустимы только значения от 0 до 7.

Если Вы используете прямое отображение в память [4.3.1], то оператор COLOR не влияет на вывод. Вместо этого Вы должны выбрать требуемую установку атрибутов из таблиц и прямо присвоить значе­ние соответствующего байта атрибутов оператором POKE. Помните, что байты атрибутов всегда занимают нечетные позиции в видеобуфе­ре. Отображение в память позволяет Вам иметь 16 фоновых цветов в Бейсике (при условии, что Вам не нужны мигающие символы). Для графического адаптора введите OUT &H3D8,8, чтобы старший бит каждого атрибута действовал как бит яркости для фоновых цветов. В следующем примере в центре экрана печатается яркокрасный "!" на светлокрасном фоне.

100 DEF SEG = &HB800 'указываем на буфер цветного дисплея

110 OUT &H3D8,8 'используем 16 фоновых цветов

120 POKE 1000,33 'печатаем! в центре экрана

130 POKE 1001,196 'красный на светлокрасном (11000100)

Kак уже говорилось выше PCjr хранит бит мигания в массиве ворот

дисплея. Вот та же программа для PCjr (но она не будет работать в

режиме двухцветной графики):

100 DEF SEG = &HB800 'указываем на видеобуфер

110 X = INP(&H3AH) 'читаем из массива ворот дисплея

120 OUT &H3AH,3 'требуем доступ к регистру 3

130 OUT &H3AH,0 'сбрасываем все бит

⇐ Предыдущая3456789101112Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: