Программирование видеоадаптеров.© Александр Фролов, Григорий ФроловТом 21, М.: Диалог-МИФИ, 1993.
Нестандартные режимы видеоадаптера VGAВ этой главе на примере видеоадаптера VGA мы рассмотрим программирование нестандартных режимов. Так как программирование нестандартных режимов видеоадаптеров требует непосредственного доступа к его регистрам, то перед чтением этой главы вам необходимо подробно изучить назначение регистров адаптера. Мы рассмотрим два наиболее интересных с нашей точки зрения нестандартных режимов VGA: 320х400 и 360х480 пикселов при возможности одновременного отображения 256 цветов. Нестандартные режимы нельзя установить на обычных видеоадаптерах VGA с помощью функций BIOS. С помощью BIOS можно установить только один режим с 256-цветной палитрой - режим номер 13h (разрешение 320х200 пикселов, 256 цветов). Однако если вы воспользуетесь возможностью непосредственного программирования адаптера через регистры, то любой адаптер VGA можно перевести в эти режимы. Программирование всех трех описанных ниже нестандартных режимов мы будем проводить в два этапа: . устанавливаем при помощи BIOS стандартный режим номер 13h (320х200 пикселов, 256 цветов), . изменяем содержимое некоторых регистров видеоадаптера, отвечающих за структуру видеопамяти и разрешающую способность адаптера. Такой подход к установке нестандартных режимов позволяет программировать не все регистры адаптера, а только те, которые нуждаются в изменении. Организация видеопамятиРежим 13h использует простую линейную организацию видеопамяти, в которой по каждому адресу видеопамяти находится один байт данных, управляющий одним пикселом. Такая организация видеопамяти хотя и облегчает программирование, но не позволяет увеличить разрешающую способность. Дело в том, что в режиме 13h адресное пространство видеопамяти ограничено 64 Кбайт, которых хватает как раз для того, чтобы получить разрешающую способность 200х320 точек при 256 цветах (200*320 = 64000). Кроме того, такая организация видеопамяти не позволяет использовать для копирования видеоданных регистры-защелки, что может существенно повысить скорость работы программ. Исходя из вышесказанного для нашего нестандартного режима используется другая структура видеопамяти, более схожая со структурой видеопамяти режимов 10h и 12h. На рисунке 4.20 представлена структура видеопамяти используемая нами во всех описываемых нестандартных режимах:
Рисунок 4.20 Структура видеопамяти в нестандартных, 256-цветовых режимах Как видно из рисунка, первый пиксел экрана, отображаемый в левом верхнем углу, определяется байтом со смещением 0 из нулевого цветового слоя. Второй пиксел определяется байтом со смещением 0 из первого слоя, третий пиксел - байтом со смещением 0 из второго слоя, четвертый пиксел - байтом со смещением 0 из третьего слоя. Пятый пиксел определяется байтом со смещением 1 из нулевого слоя и так далее. Таким образом, цвет пиксела с координатами x и y определяет байт видеопамяти, который расположен со смещением (x + y * PIXEL_PER_LINE) / 4, в цветовой плоскости (x + y * PIXEL_PER_LINE) mod 4. В этой формуле константа PIXEL_PER_LINE должна определять горизонтальную разрешающую способность экрана в данном режиме. Такая организация видеопамяти неудобна для вычисления адреса пикселов, но дает другие неоспоримые преимущества. Во первых, в режиме с разрешением 320х400 пикселов мы можем использовать две страницы видеопамяти. Первая из них имеет нулевое смещение, а вторая смещение 8000h от начала видеопамяти. Режим с разрешением 360х480 пикселов позволяет иметь только одну страницу, но так как он использует только 172800 байт из 256 Кбайт, то неиспользуемую память можно использовать для хранения пиктограмм и шрифтов. Во вторых, организация видеопамяти в виде отдельных цветовых слоев позволяет использовать для операций копирования и заполнения областей видеопамяти регистры-защелки. Это дает возможность одновременно копировать четыре байта, и, следовательно, значительно увеличить скорость работы программ. Режим 320х400 пикселов, 256 цветовМы начнем рассмотрение нестандартных режимов с режима, имеющего разрешение 320х400 пикселов. Программирование этого режима является самым простым и безопасным, так как при его установке нам не придется изменять содержимое регистров контроллера ЭЛТ. Как мы указывали при описании режимов видеоадаптеров, в режиме 13h используется двойное сканирование. То есть в этом режиме - 320х200 пикселов на самом деле отображается не 200, а 400 линий сканирования. Перепрограммировав несколько регистров адаптера можно перевести его в режим 320х400 пикселов. Рассмотрим последовательность действий, необходимую для перевода видеоадаптера в нестандартный режим с разрешением 320х400 пикселов: . Устанавливаем при помощи функций BIOS стандартный режим номер 13h (320х200 пикселов, 256 цветов). При этом программируются все регистры видеоадаптера и нам останется только изменить содержимое нескольких регистров. . Изменяем структуру видеопамяти, чтобы иметь возможность адресовать 256 Кбайт памяти. Для этого в регистре определения структуры памяти синхронизатора запрещаем режимы в которых доступ по разным адресам (кратным двум и/или кратным четырем) осуществляется к различным цветовым слоям памяти. А в регистре режима работы графического контроллера сбрасываем в ноль бит управления четным/нечетным режимом. Это запрещает доступ по четным адресам к четным цветовым слоям, а по нечетным адресам - к нечетным цветовым слоям видеопамяти. Затем в регистре смешанного назначения графического контроллера сбрасываем бит управляющий сцеплением четных и нечетных слоев памяти. После этих действий видеопамять по своей структуре напоминает режим 10h, за исключением того, что каждый пиксел управляется одним байтом, расположенным в одном из слоев видеопамяти. . Очищаем видеопамять (для одной или двух страниц по необходимости), так как при установке режима 13h BIOS очищает только первые 64 Кбайт из 256 Кбайт. Остальная часть видеопамяти может содержать данные, которые появятся на экране монитора после перепрограммирования контроллера ЭЛТ. . Выключаем режим двойного сканирования. Для этого сбрасываем бит управления двойным сканированием и устанавливаем высоту символов равную единице. . Переводим контроллер ЭЛТ в режим побайтовой адресации видеопамяти. Для этого выключаем режим адресации по двойным словам в регистре положения подчеркивания символа и включаем режим адресации по байтам в регистре управления режимом работы. Теперь по каждому адресу расположено четыре байта в различных цветовых слоях видеопамяти. Приведем программу E256MRES, реализующую изложенный алгоритм. Данная программа переводит видеоадаптер в режим отображающий 256 цветов при разрешающей способности 320х400 пикселов (листинг 4.15). Листинг 4.15. Файл E256MRES.C
#include <conio.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <dos.h>
// Описание функций
void SetVideoMode(unsigned char);
// Следующие функции определены в файле EVGAM.ASM
void __pascal __far Set320x400Mode( void );
void __pascal __far FullScr(unsigned char);
void __pascal __far
WritePixel(unsigned, unsigned, unsigned char);
unsigned char __pascal __far
ReadPixel(unsigned, unsigned, unsigned char);
// Главная функция
void main( void ){
unsigned i;
char ch = 13;
// Устанавливаем режим 320х400 пикселов, 256 цветов
Set320x400Mode();
// Загружаем регистры ЦАП VGA
// LoadVGA256();
for(i = 0; i < 400; i++)
WritePixel(160, (unsigned) i, (unsigned char)(i%256));
for(i = 0; i < 320; i++)
WritePixel((unsigned) i, 200, (unsigned char)(i%256));
ch = getch();
if( ch == 27 ) exit(1);
for(i = 0; i < 320; i++)
WritePixel((unsigned) i,(unsigned) i,
(unsigned char)(i%256));
ch = getch();
for(i = 0; ((i < 256) && (ch != 27)); i++) {
FullScr( (unsigned char) i );
ch = getch();
}
// Возвращаемся в текстовый режим
SetVideoMode(3);
printf("\n (C) Frolov G.V., 1992-1995 \n\n");
}
//===========================================================
// Функция устанавливает режим работы видеоадаптера, заданный
// параметром vmode
//===========================================================
void SetVideoMode( unsigned char vmode ) {
union REGS inregs, outregs;
inregs.h.ah = 0x0;
inregs.h.al = vmode;
int86( 0x10, &inregs, &outregs );
}
Основные функции, предназначенные для выбора нестандартного режима, записи и чтения пикселов, а также заполнения экрана монитора, написаны на языке ассемблера. Исходный текст этих функций содержится в листинге 4.16. Листинг 4.16. Файл EVGAM.ASM TITLE EVGAM.ASM NAME EVGAM PAGE 55,132 P286 IDEAL NOWARN BRK INCLUDE "evga.inc" SEGMENT EVGA_TEXT WORD PUBLIC 'CODE' ASSUME cs:EVGA_TEXT ;============================================================ ; void Set320x400Mode( void ) ; Установка режима 320х400 пикселов, 256 цветов. ;============================================================ PUBLIC SET320X400MODE PROC SET320X400MODE FAR enter 0, 0 ; Сохраняем регистр di push di ; Устанавливаем стандартный режим 13h ; (320x200 пикселов, 256 цветов) mov ax,0013h int 10h ; Выбираем регистр определенияя структуры памяти mov dx,SC_INDEX mov al,MMR out dx,al ; Считываем значение регистра определения структуры памяти inc dx in al,dx ; Сбрасываем бит D4 and al,11110111b ; Устанавливаем бит D3, при этом выключается режим ; адресации по четным и нечетным адресам к разным слоям ; памяти or al,00000100b ; Записываем в регистр новое значение out dx,al ; После загрузки в этот регистр нового значения структура ; видеопамяти соответствует режимам 10h и 12h за ; исключением того, что каждому пикселу соответствует один ; байт видеопамяти ; Выбираем регистр режима работы графического контроллера mov dx,GC_INDEX mov al,MDR out dx,al ; Считываем его значение inc dx in al,dx ; Выключаем доступ по четным адресам к четным слоям, а по ; нечетным адресам к нечетным слоям and al,11101111b out dx,al ; Выбираем регистр смешанного назначения графического ; контроллера dec dx mov al,MIR out dx,al ; Считываем его значение inc dx in al,dx ; Сбрасываем бит управляющий сцеплением четных и нечетных ; слоев and al,11111101b out dx,al ; Разрешаем запись днных во все четыре цветовых слоя, ; записывая число 0fh в регистр разрешения записи ; цветового слоя mov dx,SC_INDEX mov al,CPWER out dx,al inc dx mov al,00001111b out dx,al ; Очищаем первую страницу видеопамяти, так как установка ; ржима 13h очищает только первые 64K mov ax,VGA_SEGMENT mov es,ax xor di,di mov ax,di mov cx,8000h cld rep stosb ; Выбираем регистр высоты символов текста контроллера ЭЛТ mov dx,CRTC_INDEX mov al,MSLR out dx,al inc dx in al,dx ; Устанавливаем высоту символа равную нулю ; !!! and al,not 1fh ; Запрещаем двойное сканирование and al,01100000b out dx,al ; Выбираем регистр положения подчеркивания символа dec dx mov al,ULR out dx,al ; Выключаем режим адресации видеопамяти по двойным словам inc dx in al,dx and al,10111111b out dx,al ; Выбираем регистр управления режимом dec dx mov al,MCR out dx,al ; Включаем байтовый режим адресации inc dx in al,dx or al,01000000b out dx,al pop di leave ret ENDP SET320X400MODE ;============================================================ ; void WritePixel(unsigned x, unsigned y, ; unsigned char color) ; ; Функция отображает на экране пиксел в заданных координатах, ; определенного цвета. ; x - x-координата пиксела (0-319), ; y - y-координата пиксела (0-399), ; color - цвет пиксела (0-255). ;============================================================ color EQU [bp+6] y EQU [bp+8] x EQU [bp+10] PUBLIC WRITEPIXEL PROC WRITEPIXEL FAR enter 0, 0 push di mov cx,x mov dx,y mov bl,color mov ax,VGA_SEGMENT mov es,ax mov ax,( SCREEN_WIDTH / 4 ) mul dx push cx shr cx,1 shr cx,1 add ax,cx mov di,ax pop cx and cl,3 mov ah,1 shl ah,cl mov dx,SC_INDEX mov al,CPWER out dx,ax mov es:[di],bl pop di leave ret 6 ENDP WRITEPIXEL ;============================================================ ; unsigned char ReadPixel(unsigned x, unsigned y, unsigned char color) ; Функция возвращает значение байта видеопамяти, определяющего пиксел ; с заданными координатами. ; x - x-координата пиксела (0-319), ; y - y-координата пиксела (0-399). ; Return цвет пиксела (0-255). ;============================================================ color EQU [bp+6] y EQU [bp+8] x EQU [bp+10] PUBLIC READPIXEL PROC READPIXEL FAR enter 0, 0 push si mov cx,x mov dx,y mov ax,VGA_SEGMENT mov es,ax mov ax,( SCREEN_WIDTH / 4 ) mul dx push cx shr cx,1 shr cx,1 add ax,cx mov si,ax pop ax and al,3 mov ah,al mov dx,GC_INDEX mov al,RPSR out dx,ax mov al,es:[si] xor ah,ah pop si leave ret 6 ENDP READPIXEL ;============================================================ ; void FullScr( unsigned char color ) ; Закрашивает экран заданным цветом. ; color - цвет экрана (0-255). ;============================================================ color EQU [bp+6] PUBLIC FULLSCR PROC FULLSCR FAR enter 0, 0 ;разрешаем запись данных во все четыре цветовых слоя push di mov dx,SC_INDEX mov al,CPWER out dx,al inc dx mov al,0fh out dx,al mov ax,VGA_SEGMENT mov es,ax xor di,di mov al,color mov cx,32000 cld rep stosb pop di leave ret 2 ENDP FULLSCR ENDS EVGA_TEXT END Режим 360х480 пикселов, 256 цветовВторой нестандартный режим, который мы рассмотрим, может отображать 256 цветов при разрешающей способности 360х480 пикселов. Ниже приведена программа E256HRES, которая переводит видеоадаптер в нестандартный режим с разрешением 360х480 пикселов (листинг 4.18): Листинг 4.18. Файл E256HRES.C
#include <conio.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <dos.h>
#include "vga_new.h"
// Описание функций
void main( void );
void SetVideoMode(unsigned char);
// Следующие функции определены в файле EVGAH.ASM
void __pascal __far Set360x480Mode( void );
void __pascal __far FullScrH(unsigned char);
void __pascal __far
WritePixelH(unsigned, unsigned, unsigned char);
unsigned char __pascal __far
ReadPixelH(unsigned, unsigned, unsigned char);
// Главная функция
void main( void ){
unsigned i;
char ch = 13;
// Устанавливаем режим 360х480 пикселов, 256 цветов
Set360x480Mode();
// загружаем регистры ЦАП VGA
// LoadVGA256();
for(i = 0; i < 480; i++)
WritePixelH(180, (unsigned) i, (unsigned char)(i%256));
for(i = 0; i < 360; i++)
WritePixelH((unsigned) i, 240, (unsigned char)(i%256));
ch = getch();
if( ch == 27 ) exit(1);
for(i = 0; i < 360; i++)
WritePixelH((unsigned) i, (unsigned) i,
(unsigned char) (i % 256) );
ch = getch();
for(i = 0; ((i < 256) && (ch != 27)); i++) {
FullScrH( (unsigned char) i );
ch = getch();
}
// Возвращаемся в текстовый режим
SetVideoMode(3);
printf("\n (C) Frolov G.V., 1992\n\n");
}
//===========================================================
// Функция устанавливает режим работы видеоадаптера, заданный
// параметром vmode
//===========================================================
void SetVideoMode( unsigned char vmode ) {
union REGS inregs, outregs;
inregs.h.ah = 0x0;
inregs.h.al = vmode;
int86( 0x10, &inregs, &outregs );
}
|
Библиотека
Братьев
Фроловых
Братьев
Фроловых
![[Назад]](../../prev.gif){kind=small}
![[Содеожание]](../../sod.gif){kind=small}
![[Дальше]](../../next.gif){kind=small}
