Справочник программиста на персональном компьютере фирмы IBM. Вывод на терминал
ОГЛАВЛЕНИЕ
Программирование контроллера дисплея 6845.
Установка/проверка режима дисплея.
Установка атрибутов/цветов символов.
Установка цвета границы экрана.
Очистка части/всего экрана.
Переключение между видеоадаптерами.
Раздел 2. Управление курсором.
Установка курсора в абсолютную позицию.
Относительное позиционирование курсора
Включение и выключение курсора.
Изменение формы курсора.
Чтение/сохранение/восстановление позиции курсора.
Создание альтернативных типов курсора.
Раздел 3. Вывод символов на экран.
Вывод на экран одного символа.
Вывод строки символов на экран.
Чтение символа и его атрибутов в данной позиции.
Создание специальных символов.
Сводка данных для описания символов.
Раздел 4. Вывод точечной графики.
Установка цветов для точечной графики.
Рисование точки на экране (монохромный, цветной и PCjr).
Рисование точки на экране (EGA).
Определение цвета точки экрана.
Рисование линий на экране.
Заполнение областей экрана.
Графический вывод с использованием символов псевдографики.
Раздел 5. Сдвиг экрана и страницы.
Вертикальный сдвиг текстового экрана.
Сдвиг текстового экрана горизонтально.
Переключение между текстовыми страницами.
Сдвиг между страницами текста.
Глава 4. Вывод на терминал.
Раздел 1. Управление выводом на терминал.
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. Некоторые 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. Когда в буфере хранится несколько образов
экрана, то каждый отдельный образ называют дисплейной страницей.
Ниже приведена короткая сводка:
Монохромный адаптер
Монохромный адаптер 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 адаптер.
Цветной графический адаптер 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 улуч-
шенной версией цветного графического адаптера. Она уникальна тем,
что использует для видеобуфера обычную оперативную память систе-
мы. Когда BIOS инициализирует систему, то верхние 16K установлен-
ной 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. Кроме ис-
пользования 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 режи-
мов, и с B000H и B800H для совместимости со стандартными монох-
ромным 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. Начало области ПЗУ - адрес C000:0000.
В текстовых режимах буфера начинаются с данных для верхней
строки экрана, начиная с левого угла. Дальнейшие данные перено-
сятся 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 графичес-
кого адаптера 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 пози-
ций 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 дол-
жен быть выведен данный символ. Для монохромного дисплея он ус-
танавливает будет ли данный символ подчеркнут, выделен яркостью
или негативом, или использует комбинацию этих атрибутов. В цвето-
вых 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 одновре-
менно 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. Количество памяти, требуе-
мое 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 комбини-
руется 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 видео-
терминала Motorola 6845 (EGA использует заказную микросхему,
основанную на 6845). Микросхема используется во многом аналогично
в монохромном адаптере, в цветном адаптере 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 устанавли-
вает видеодисплей в один из нескольких алфавитноцифровых или
графических режимов. Она выполняет основную работу по интерпрета-
ции номеров кодов ASCII и поиску данных для вывода соответствую-
щих символов в микросхеме ПЗУ (а иногда в оперативной памяти).
Она декодирует значения атрибутов цвета и соответственно устанав-
ливает экран. Она также создает курсор и управляет им. В архитек-
туре EGA часть этих функций распределена между другими микросхе-
мами.
Микросхема 6845 имеет 18 управляющих регистров, пронумерован-
ных от 0 до 17. Первые 10 регистров фиксируют горизонтальные и
вертикальные параметры дисплея. Эти регистры, как правило, неин-
тересны для программистов, поскольку они автоматически устанавли-
ваются BIOS при изменении режима экрана. Не советуем эксперимен-
тировать с этими регистрами, поскольку имеется возможность испор-
тить 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 тех-
ническими деталями. Регистр 20 наиболее интересен; он определяет
какая линия сканирования в строке символа используется для под-
черкивания.
Доступ ко всем 18 регистрам осуществляется через один и тот же
порт, адрес которого для монохромного адаптера равен 3B5H. Этот
адрес равен 3D5H для цветного адаптера и PCjr (заметим, что все
адреса портов для монохромного адаптера такие же, как и для цвет-
ного, 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 адаптера 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 снача-
ла 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 адаптеров имеются еще три порта,
которые важны для программистов. Они имеют адреса 3B8H, 3B9H и
3BAH для монохромного и 3D8H, 3D9H и 3DAH - для цветного адапто-
ра. 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 адаптера 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 использует-
ся инструкция OUT. Массив ворот дисплея имеет следующие регистры:
Номер Назначение
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. Сна-
чала 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 об-
суждаются в различных местах этой главы.
Особый интерес представляют 16 регистров палетты с номерами от
10H до 1FH. Каждый 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 адаптера PCjr не использует данные атрибу-
тов для непосредственного определения цвета, который будет выво-
диться. Вместо этого данные атрибутов являются указателями на
один из 16 регистров палетты, а число, содержащееся в этом ре-
гистре, определяет каким цветом будет выводиться данный символ.
При таком методе, программе нужно изменить только установку ре-
гистра палетты, и все символы или точки с соответствующим атрибу-
том 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). Контроллер атрибутов содержит
16 регистров палетты EGA, пронумерованных от 00 до 0FH. Эти ре-
гистры 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 программи-
ровать регистры палетты для PCjr и EGA.
4.1.2 Установка/проверка режима дисплея.
Монохромный адаптер поддерживает один режим терминала, цветной
графический - семь, PCjr - десять, а EGA - двенадцать. Система
PCjr более гибкая, чем монохромный или цветной адаптеры, посколь-
ку 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. Ниже приведен перечень
различных режимов:
Номер Режим адаптеры
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 монох-
ромном текстовом режиме. Режимы 0-6 полностью совместимы, исполь-
зуя память одинаковым образом. При условии, что переключатели на
EGA установлены для работы с улучшенным цветным дисплеем фирмы
IBM, традиционные текстовые режимы выводятся с высоким разреше-
нием, 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 адаптеры, и это будет обсуж-
даться ниже. Один оператор SCREEN устанавливает режим для цветно-
го адаптера. 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 адаптере, 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-бе-
лый 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. Но 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 использо-
вать оператор WIDTH. WIDTH 40 дает 40 символов в строке, а WIDTH
80 - 80. Другие значения недопустимы. Если оператор WIDTH исполь-
зуется 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 толь-
ко 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:
Номер 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 экра-
на (дисплейные страницы обсуждаются в [4.5.3]). Программа должна
отвести соответствующее количество памяти перед установкой режи-
ма. 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]). Например, размер для видеобуфера 16K,
устанавливаемый по умолчанию, выделяется командой CLEAR ,,16384.
К 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, пос-
кольку при использовании оператора CLEAR все переменные очищают-
ся. Отметим также, что при создании нескольких страниц, страница
0 начинается с младших адресов памяти.
К моменту выхода этой книги Бейсик не поддерживает дополни-
тельные 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 цвет-
ной 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 предва-
рительно 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. Например:
;---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
Низкий уровень.
В данном пункте цветной адаптер, монохромный адаптер и PCjr
рассматриваются отдельно, поскольку они существенно отличаются.
Цветной графический адаптер 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 дисп-
лей в текстовый режим, когда равен 0 и в графический, когда равен
1. Бит 2 устанавливает цветной режим, когда равен 0 и черно-бе-
лый, когда равен 1. И, наконец, бит 4 устанавливает для графичес-
кого режима среднее разрешение, когда равен 0 и высокое разреше-
ние, когда равен 1 (бит 2 должен быть равен 1). Ниже 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
Ё Ё Ё Ё Ё текст 80*25
Ё Ё Ё Ё графика 320*200
Ё Ё Ё черно-белый
Ё Ё разрешение вывода
Ё графика 640*200
мигание
Изменение этих битов не приводит к изменению режима дисплея.
Нужно 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. Одна-
ко иногда имеет смысл реинициализировать регистр режима в его
текущем режиме, изменяя биты 3 и 5, которые на самом деле не от-
вечают за установку режима. Когда бит 5 сброшен в 0, то он зап-
рещает 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. Когда 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 интерферен-
ции экрана при сдвигах [4.5.1]. Некоторые утилиты используют это
свойство для того, чтобы зря не утомлять фосфорное покрытие тру-
бки терминала, когда компьютер включен, но не используется. Отме-
тим также, что два старших бита регистра не используются.
Монохромный адаптер имеет соответствующий адрес порта 3B8H.
Имеют значение только три бита. Бит 0 устанавливает высокое раз-
решение, которое является единственным допустимым режимом для
монохромного дисплея. Если этот бит равен 0, то компьютер перес-
тает работать. Два других значащих бита - это биты 3 и 5, которые
управляют разрешением вывода и миганием, в точности так же, как и
для цветного адаптера.
PCjr распределяет информацию, содержащуюся в одном порте для
монохромног и цветного адаптера. 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 тре-
буемого 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
Как и в двух предыдущих случаях, не стоит устанавливать эти ре-
гистры прямо из программы, так как нужно еще много работы для
программирования микросхемы 6845. Но каждый из этих регистров
содержит бит, который иногда приходится программно модифициро-
вать, а поскольку эти регистры только для записи, то Вам необхо-
димо 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 обра-
щаться к нему. Второй регистр имеет адрес порта 3C0H и содержит
бит, который выбирает будет ли бит 7 байта атрибутов соответство-
вать миганию или высокой интенсивности. Этот вопрос обсуждается в
[4.1.3].
4.1.3 Установка атрибутов/цветов символов.
Когда 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 адаптер и PCjr могут выводить
в цвете, как сам символ, так и всю область, отведенную данному
символу (фоновый цвет). Монохромный адаптер ограничен только
черным и белым цветом, но он может генерировать подчеркнутые
символы, чего не могут делать цветной адаптер и PCjr. Все три
системы могут выдавать мигающие символы и негативное изображение.
Все три системы могут также создавать символы с высокой интенсив-
ностью, хотя для цветного адаптера и PCjr повышенная интенсив-
ность 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 ос-
тальные системы и многое другое. В частности, на улучшенном дисп-
лее 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 исполь-
зуются 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 возмож-
ных комбинаций. Когда включается бит высокой интенсивности, то
добавляются еще 8 цветов. Шестнадцать возможных цветов получаются
из этих установок битов следующим образом:
Красный Зеленый Синий Низкая 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 адаптера 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 регист-
ра 3 массива ворот дисплея. Все остальные биты должны быть равны
нулю, кроме номера 3, который должен быть установлен для режима
двухцветной графики. Кроме этого режима, для установки бита мига-
ния надо сначала прочитать порт с адресом 3DAH, чтобы подготовить
массив ворот дисплея, затем послать в него 3, чтобы указать ре-
гистр, и затем послать 0, чтобы установить бит мигания. При за-
вершении программы всегда надо восстанавливать мигание, так как
следующая программа может полагаться на это.
EGA также может разрешать/запрещать мигание, хотя в этом слу-
чае 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. Наконец, надо
послать данные по тому же адресу. Поскольку этот регистр только
для записи, то все биты должны быть правильно установлены. Мига-
ние включается установкой бита 3, а выключается сбросом этого
бита. Все остальные биты в цветном текстовом режиме должны быть
равны 0.
Для цветного адаптера, 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 использова-
ны любые цвета.
Для PCjr цвета соответствующие данным кодовым номерам могут
быть изменены. Каждый 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. Каждый 4-битный ре-
гистр содержит число в диапазоне 0-15, которое представляет
реальный цвет, выводимый когда оператор программы встречает один
из кодовых номеров. Например, 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. Начальное значение этого регистра 0000, поэ-
тому будет выводиться черный цвет. Но содержимое этого регистра
может быть изменено, скажем, на 0001, а в этом случае кодовый
номер 0 приведен к выводу синим цветом. Кодовые номера, исполь-
зуемые в регистрах палетты такие же, как и в операторах програм-
мы. На 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 адре-
су. Чтобы быть уверенным, что массив готов принять номер регист-
ра, 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. Надо
сначала прочитать из порта 3DAH, чтобы переключить порт на его
адресный регистр, затем послать номер регистра палетты в 3C0H, а
затем послать данные. Когда переключатели на EGA установлены на
улучшенный режим (для улучшенного цветного дисплея IBM), то па-
летта 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.
Когда установлены и R' и R, например, то это приводит к очень
яркому красному цвету. Биты могут смешиваться давая новые оттен-
ки. Если регистры палетты, предназначенные для 64 цветов, исполь-
зуются не в улучшенном режиме, то 4-й и 5-й биты регистра игнори-
руются 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. Как и с атрибутами цвета, биты 0-2 устанавли-
вают 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
Нормальный режим белый на черном, когда биты 0-2 установлены в
111, а биты 4-6 установлены в 000. Негативное изображение соз-
дается обратными значениями битов. Символы выводятся с повышенной
яркостью, когда бит 3 установлен в 1; не существует способа при-
дать повышенную яркость фону, когда символы выводятся в негатив-
ном 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. Ниже 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. Новый оператор COLOR не влияет на то, что было
выведено ранее.
Кроме случая монохромного адаптера, COLOR 3,4 устанавливает
основной цвет символа циан (#3), а фоновый - красный (#4). Диапа-
зон 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 графи-
ческий 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. Когда Вы чисти-
те экран по ходу выполнения программы, то необходимо, чтобы пос-
ледний 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 чер-
ное 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 исполь-
зовать 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 значе-
ние соответствующего байта атрибутов оператором POKE. Помните,
что байты атрибутов всегда занимают нечетные позиции в видеобуфе-
ре. Отображение в память позволяет Вам иметь 16 фоновых цветов в
Бейсике (при условии, что Вам не нужны мигающие символы). Для
графического адаптера 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)
Как 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 биты этого регистра
140 POKE 1000,33 'печатаем ! в центре экрана
150 POKE 1001,196 'красный на светлокрасном (11000100)
Приведем еще пример изменения назначения цвета регистра палетты.
Код цвета, который обычно выводится синим (0001) сделаем, чтобы
он выводил цвет магента (0101). Номер регистра массива ворот
дисплея, соответствующий коду цвета 1 равен 11H.
100 X = INP (&H3AH) 'читаем из массива ворот дисплея
110 OUT &H3AH,&H11 'требуем доступ к регистру 11H
120 OUT &H3AH,5 'помещаем туда код магенты (0101 = 5)
Средний уровень.
Прерывания DOS и BIOS предоставляют очень бедные возможности
для работы с цветным текстом. Только функция 9 прерывания 10H
принимает байт атрибутов при выводе символа. Функция A прерывания
10H выводит символ без указания цвета или атрибута; она просто
помещает символ в видеобуфер, не трогая байт атрибута, таким
образом атрибуты сохраняют свое старое значение. Функция D преры-
вания 10H также оставляет нетронутым байт атрибутов. Все эти
функции обсуждаются в [4.3.1].
Функции вывода на экран DOS прерывания 21H всегда выводят
белое на черном. Даже если для всего экрана установлен некоторый
фоновый цвет, то функции DOS устанавливают атрибут в нормальный
черный при выводе каждого символа. Однако имеется способ преодо-
леть это ограничение. MS DOS предоставляет драйвер устройства
ANSI.SYS, который может интерпретировать специальные Esc-последо-
вательности. В приложении Д объясняются основы его использования.
Esc-последовательности выводятся через функцию 9 прерывания 21H,
которые обычно выводят строку символов на экран. В этом случае
строка состоит из символа Esc, за которым следует [, а далее одно
или более кодовых чисел из нижеприведенного списка. Строка должна
кончаться символом m и обычным ограничителем $. Вот кодовые номе-
ра:
0 все атрибуты выключены (черный на белом)
1 включена повышенная интенсивность
4 включено подчеркивание
5 включено мигание
7 включено негативное изображение
8 все включено (при этом символы невидимы)
30 черный основной цвет 40 черный фон
31 красный основной цвет 41 красный фон
32 зеленый основной цвет 42 зеленый фон
33 желтый основной цвет 43 желтый фон
34 синий основной цвет 44 синий фон
35 основной цвет магента 45 фон магента
36 основной цвет циан 46 фон циан
37 белый основной цвет 40 белый фон
Отметим, что когда функции MS DOS выводят символы в графическом
режиме, то они обычно используют код 3 текущей палетты. С помощью
Esc-последовательностей можно установить цвет символа соответст-
вующим любому из цветов палетты. Надо указывать 30 или 31 для
фонового цвета, 32 или 33 - для кода 1, 34 или 35 - для кода 2 и
36 или 37 - для кода 3. В этом случае не надо указывать фоновый
цвет.
В следующем примере на экран выводятся две строки с помощью
функции 9 прерывания 21H. Первая выводится синим на красном, а
вторая - мигающим цианом на красном. Не надо переопределять крас-
ный в качестве фонового цвета для второй строки, поскольку назна-
чения цветов действуют на все последующие команды вывода (включая
функции BIOS прерывания 10H), до тех пор, пока не будут сделаны
другие назначения. Отметим, как просто перемешивать команды уп-
равления цветом с выводом самих строк.
;---в сегменте данных
STRING_1 DB 'The rain in Spain',0AH,0DH,'$'
STRING_2 DB 'Falls mainly on the plain$'
BLUE_RED DB 27,'[34;41m$'
BLINK_CYAN DB 27,'[5;36m$'
;---вывод строк
MOV AH,9 ;функция вывода строки
LEA DX,BLUE_RED ;адрес управляющей строки в DX
INT 21H ;все будет выдаваться синим на красном
LEA DX,STRING_1 ;указываем на первую строку
INT 21H ;печатаем строку
LEA DX,BLINK_CYAN ;адрес второй управляющей строки
INT 21H ;меняем цвет на мигающий циан
LEA DX,STRING_2 ;указываем на вторую строку
INT 21H ;печатаем строку
Вы всегда должны позаботиться о том, чтобы сбросить атрибуты
цвета в нормальное состояние перед завершением программы, пос-
кольку в противном случае они будут действовать и на вывод после-
дующих программ. В конце следует вывести Esc-последовательность,
использующую код номер 0, как указано выше.
PCjr и EGA имеют специальную функцию BIOS для установки содер-
жимого регистров палетты. Это подфункция 0 функции 10H прерывания
10H. Надо поместить номер регистра палетты (от 0 до 15) в BL, а
значение кода цвета (также от 0 до 15) в BH, а затем выполнить
прерывание. Подфункция 2 функции 10H устанавливает все регистры
палетты, а также цвет границы, используя 17-байтный массив, на
который должны указывать ES:DX. Байты 0-15 массива помещаются в
регистры палетты 0-15, а байт 16 устанавливает цвет границы. О
том, как отдельно установить цвет границы см. [4.1.4].
Низкий уровень.
Как уже объяснялось в разделе "Высокий уровень", надо просто
поместить требуемое значение байта атрибутов в видеобуфер, за тем
символом, к которому эти атрибуты должны относиться. Приведен
пример для цветного адаптера или PCjr. В примере устанавливается
текстовый экран 80*25 с 16 фоновыми цветами, а затем экран ини-
циализируется в красный цвет светлосинем фоне:
;---установка 16 фоновых цветов в текстовом режиме 80*25
MOV AL,00001001B ;установка в 0 бита мигания
MOV DX,3D8H ;адрес регистра
OUT DX,AL ;посылаем в регистр
;---инициализируем весь экран в красный на светлосинем фоне
MOV AX,0B800H ;указываем на видеобуфер
MOV ES,AX ;
MOV CX,2000 ;записываем атрибут в 2000 ячеек
MOV BX,1 ;BX указывает на байт атрибутов
MOV AL,10010100B ;значение байта атрибутов
NEXT_CHAR: MOV ES:[BX],AL ;посылаем атрибуты в буфер
INC BX ;увеличиваем указатель на атрибуты
INC BX ;
LOOP NEXT_CHAR ;пишем в следующую позицию
4.1.4 Установка цвета границы экрана.
Граница символьного экрана может иметь цвет, отличный от фоно-
вого цвета центральной части экрана. Может быть использован любой
из 16 цветов. С другой стороны, графические экраны технически не
имеют области границы. Когда цвет фона устанавливается в графи-
ческом режиме, то весь экран, включая область границы, окраши-
вается в этот цвет. Однако, операции вывода точек на экран не
имеют доступа к области границы; если большую часть адресуемых
точек экрана изменить в нефоновый цвет, то будет создана види-
мость границы экрана.
Высокий уровень.
Третий параметр оператора Бейсика COLOR устанавливает цвет
границы. Используются те же самые кодовые номера цветов, приве-
денные в [4.1.3]. Например, для установки границы в светлосиний
цвет, надо написать COLOR ,,8. PCjr кроме того может изменять
цвет, за счет изменения установки регистра палетты, соответствую-
щего коду цвета, указанного для цвета границы. Полное объяснение
см. в [4.1.3].
Средний уровень.
Для всех видеосистем фоновый цвет может быть установлен функ-
цией BH, прерывания 10H. Эта функция устанавливает также основные
цвета. Чтобы указать, что надо изменить фоновый цвет, надо помес-
тить 0 в BH, а код цвета в BL и выполнить прерывание. Кроме того,
PCjr и EGA имеют специальную функцию для установки фонового цве-
та. Это подфункция 1 функции 10H прерывания 10H. Надо поместить
10H в AH, 1 в AL и код цвета в BH. Никаких значений не возвра-
щается.
Низкий уровень.
Для цветного графического адаптера биты 0-3 порта 3D9H (Ре-
гистр выбора цвета) устанавливают цвет границы, когда экран на-
ходмтся в текстовом режиме. Как обычно, назначение битов в восхо-
дящем порядке - синий (B), зеленый (G), красный (R) и интенсив-
ность. Поскольку этот адрес предназначен только для записи, все
остальные биты этого регистра должны быть правильно установлены.
Это бит 4, который, если его установить в 1, приводит к тому, что
все фоновые цвета будут выводиться с высокой интенсивностью.
;---установка светлосинего цвета границы
MOV AL,00001001B ;атрибут светлосинего цвета
MOV DX,3D9H ;адрес регистра выбора цвета
OUT DX,AL ;устанавливаем цвет границы
Для PCjr массив ворот дисплея [4.1.1] имеет регистр, который
устанавливает цвет границы. Это 4-битный регистр, причем биты 0-3
соответствуют синему, зеленому, красному и высокой интенсивности,
когда установлены в 1. Для установки светлосинего цвета надо
послать в регистр 1001. Регистр цвета границы - это регистр 2
массива ворот дисплея. Чтобы получить доступ к этому регистру
надо сначала послать 2 в порт по адресу 3DAH. Затем надо послать
данные по тому же адресу. Чтобы быть уверенным, что микросхема
готова принять номер регистра, а не данные, надо сначала прочи-
тать из порта 3DAH. Следующий пример устанавливает красный цвет
границы (бит 2 установлен).
MOV DX,3DAH ;адрес порта массива ворот дисплея
IN AL,DX ;чтение для подготовки микросхемы
MOV AL,2 ;номер требуемого регистра
OUT DX,AL ;посылаем в порт
MOV AL,4 ;устанавливаемс только бит 2
OUT DX,AL ;устанавливаем цвет границы
Для EGA цвет границы устанавливается регистром сканирования
(overscan). Это регистр номер 11H порта с адресом 3C0H. Надо
сначала прочитать этот порт, чтобы переключить его на адресный
регистр, затем послать туда номер 11H в качестве индекса, а затем
послать данные. Имеют значение только младшие 4 бита данных, если
только EGA не связан с улучшенным цветным дисплеем IBM, а в этом
случае имеют значение младшие 6 битов, которые устанавливают цвет
границы.
4.1.5 Очистка части/всего экрана.
Очистка экрана состоит просто в записи пробела в каждую из
позиций экрана (код ASCII - 32). Однако, если при выводе на экран
были использованы ненормальные атрибуты, то должны быть также
изменены и байты атрибутов. Операционная система обеспечивает
простой способ очистки только части экрана.
Высокий уровень.
Бейсик для очистки экрана использует оператор CLS. При этом
25-я строка внизу экрана становится пустой только если был убран
список значений функциональных клавиш с помощью команды KEY OFF.
Байты атрибутов устанавливаются равными ASCII 7. В [4.5.1] дана
процедура прокрутки, которая может быть использована в Бейсике
для очистки окон на экране.
Средний уровень.
Операционная система предоставляет несколько способов очистки
экрана. Какой из них Вы выберете зависит от того, какие средства
требуются программе для достижения других целей. Первый метод -
это просто сброс режима дисплея, используя функцию 0 прерывания
10H [4.1.2]. Для символьного экрана каждая позиция заполняется
пробелом (ASCII 32), а все атрибуты устанавливаются нормальными
(ASCII 7). Обычно этот метод хорош только в начале программы,
когда все равно надо устанавливать режим работы дисплея. Для
цветного графического адаптера и PCjr реинициализация режима
дисплея приводит к катавасии на экране. Этот эффект отсутствует у
монохромного адаптера и EGA.
;---очистка экрана путем установки нового режима
MOV AH,0 ;номер функции установки режима дисплея
MOV AL,2 ;код режима 80*25 черно-белого
INT 10H ;очистка экрана
Второй метод состоит в использовании функций 6 и 7 прерывания
10H, которые сдвигают экран. Число строк, на которое надо сдви-
нуть экран помещается в AL и когда это число равно нулю экран
очищается. Прерывание позволяет сдвигать только часть экрана,
поэтому таким образом можно очистить отдельное окно на экране.
Надо поместить координаты левого верхнего угла окна в CX, а коор-
динаты правого нижнего угла в DX (номер строки в CH/DH, а номер
столбца в CL/DL). Поместите атрибут, с которым должен чиститься
экран в BH. Координаты отсчитываются от 0.
;---очистка окна между 3,4 и 13,15
MOV AH,6 ;используем процедуру сдвига
MOV AL,0 ;число строк сдвига делаем равным нулю
MOV BH,7 ;байт атрибутов для заполнения
MOV CH,3 ;строка для верхнего левого угла
MOV CL,4 ;столбец для левого верхнего угла
MOV DH,13 ;строка для нижнего левого угла
MOV DL,15 ;столбец для нижнего левого угла
INT 10H ;чистим окно
Третий метод заключается в использовании фукнции 9 прерывания
10H; которая выводит символ и атрибуты столько раз, сколько ука-
зано в CX. Значение 2000 чистит весь экран, если курсор был уста-
новлен в 0,0, используя метод показанный в [4.2.1]. AH должен
содержать символ пробела, AL - байт атрибутов, а BH - номер стра-
ницы дисплея.
;---установка курсора в левый верхний угол экрана
MOV AH,2 ;функция установки курсора
MOV BH,0 ;номер страницы
MOV DX,0 ;координаты 0,0
INT 10H ;устанавливаем курсор
;---вывод символа пробела 2000 раз
MOV AH,9 ;номер функции
MOV CX,2000 ;число повторений вывода
MOV AL,' ' ;символ пробела в AL
MOV BL,7 ;атрибуты в BL
INT 10H ;очистка экрана
Наконец, DOS обеспечивает очистку экрана с помощью специальных
Esc-последовательностей, которые работают с драйвером ANSI.SYS.
Основные сведения о нем приведены в приложении Д. Эти последова-
тельности - это строки, начинающиеся с символа Esc, а завершаю-
щиеся ограничителем $. Такие строки выводятся функцией 9 прерыва-
ния 21H, при этом DS:DX должны указывать на первый символ строки.
DOS интерпретирует строку не выводя ее на дисплей. Чтобы стереть
весь экран строка должна быть [2J. Чтобы стереть конец строки,
начиная от позиции курсора (включая эту позицию), строка [K.
;---в сегменте данных
CLEAR_LINE DB 27,'[K$'
;---очистка конца строки, начиная от позиции курсора
MOV AH,9 ;функция вывода строки
LEA DX,CLEAR_LINE ;DX должен указывать на начало строки
INT 21H ;стираем конец строки
Низкий уровень.
На низком уровне надо просто поместить символы пробела и тре-
буемый байт атрибутов в память дисплея, используя инструкцию
STOSW. Вот пример для монохромного дисплея:
MOV AX,0B000H ;указываем на память дисплея
MOV ES,AX ;
MOV DI,0 ;DI указывает на начало буфера
MOV AL,32 ;символ пробела
MOV AH,7 ;нормальные атрибуты
MOV CX,2000 ;число повторений
REP STOSW ;посылаем AX в ES:DI 2000 раз
4.1.6 Переключение между видеоадаптерами.
Машина может быть оснащена и монохромным и цветным адаптером,
или одним из этих адаптеров и EGA. Программа может выбирать,
какой из мониторов должен быть активным, изменяя значения битов 4
и 5 в ячейке памяти 0000:0410. Установив оба этих бита в 1 мы
выбираем монохромный адаптер. Изменив установку битов 5-4 на 10
устанавливаем графический адаптер в режиме 80 символов в строке,
а на 01 - 40 символов в строке. И, наконец, изменив биты на 00,
выбираем EGA. Во всех случаях Вы должны немедленно подать команду
установки режима, поскольку BIOS имеет еще очень много регистров,
которые надо изменить, прежде чем дисплей будет работать нормаль-
но.
Отметим, что хотя операционная система не может управлять
одновременно двумя мониторами, программы могут осуществлять вывод
на оба дисплея, используя прямое отображение в память [4.3.1] для
адресов буфера неактивного монитора.
Высокий уровень.
В Бейсике надо просто использовать следующий код:
100 'Переключение на монохромный дисплей
110 KEY OFF: CLS
120 WIDTH 40
130 DEF SEG = 0
140 M = PEEK(&H410)
150 POKE &H410,M OR &H30
160 WIDTH 80
170 LOCATE,,1,12,13
180 KEY ON
100 'Переключение на цветной графический дисплей (80 символов)
110 KEY OFF: CLS
120 WIDTH 80
130 DEF SEG = 0
140 M = PEEK(&H410)
150 POKE &H410,(M AND &HCF) OR &H20
160 WIDTH 80
170 SCREEN 0
180 LOCATE,,1,6,7
190 KEY ON
100 'Переключение на EGA (80 символов)
110 KEY OFF: CLS
120 WIDTH 80
130 DEF SEG = 0
140 M = PEEK(&H410)
150 POKE &H410,M AND &HCF
160 WIDTH 80
170 SCREEN 0
180 LOCATE,,1,6,7
190 KEY ON
Измените команды WIDTH и SCREEN, чтобы переключиться на другие
начальные режимы дисплея.
Низкий уровень.
В ассемблере, как и в Бейсике, надо прямо изменить биты 4 и 5
по адресу 0000:0410. Надо сбросить режим дисплея сразу вслед за
изменением.
;---переключение на монохромный монитор
SUB AX,AX ;обнуляем AX
MOV ES,AX ;устанавливаем ES на начало памяти
MOV DL,ES:[410H] ;получаем байт по адресу 0000:0410
OR DL,00110000B ;устанавливаем биты 4 и 5
MOV ES:[410H],DL ;возвращаем байт
MOV AH,0 ;фукция установки режима дисплея
MOV AL,0 ;монохромный режим 80*25
INT 10H ;устанавливаем режим
;---переключение на цветной монитор (40 символов)
SUB AX,AX ;устанавливаем ES на начало памяти
MOV ES,AX ;
MOV DL,ES:[410H] ;берем байт по адресу 0000:0410
AND DL,11001111B ;сбрасываем биты 4 и 5
OR DL,00010000B ;устанавливаем бит 4
MOV ES:[410H],DL ;возвращаем байт
MOV AH,0 ;функция установки режима дисплея
MOV AL,1 ;цветной режим 40*25
INT 10H ;устанавливаем режим
;---переключение на EGA
SUB AX,AX ;устанавливаем ES на начало памяти
MOV ES,AX ;
MOV DL,ES:[410H] ;берем байт по адресу 0000:0410
AND DL,11001111B ;сбрасываем биты 4 и 5
MOV ES:[410H],DL ;возвращаем байт
MOV AH,0 ;функция установки режима дисплея
MOV AL,1 ;цветной режим 40*25
INT 10H ;устанавливаем режим
Раздел 2. Управление курсором.
Курсор служит двум целям. Во-первых, он служит указателем
места на экране, в которое операторы программы посылают свой
вывод. Во-вторых, он обеспечивает видимую точку отсчета на экране
для пользователя программы. Только для второго применения курсор
должен быть видимым. Когда курсор невидим (выключен), то он все
равно указывает на позицию экрана. Это важно, поскольку любой
вывод на экран, поддерживаемый операционной системой, начинается
с текущей позиции курсора.
Курсор генерируется микросхемой контроллера дисплея 6845,
описанной в [4.1.1]. Эта микросхема имеет регистры, устанавливаю-
щие размер и положение курсора. Микросхема 6845 делает только
мерцающий курсор, хотя имеются программные способы создания не-
мерцающего курсора [4.2.6]. Частота мерцания курсора не может
быть изменена. В графических режимах курсор не выводится, хотя
символы позиционируются на экране теми же самыми процедурами
установки курсора, что и в текстовых режимах.
Когда видеосистема работает в режиме, допускающем несколько
дисплейных страниц, то каждая страница имеет свой собственный
курсор и при переключении между страницами восстанавливается
позиция курсора, которую он занимал, когда было последнее обраще-
ние к восстанавливаемой странице. Некоторые режимы дисплея позво-
ляют иметь до 8 дисплейных страниц и соответствующие им позиции
курсора хранятся в наборе восьми 2-байтных переменных в области
данных BIOS, начиная с адреса 0040:0050H. В каждой переменной
младший байт содержит номер столбца, отсчитывая от 0, а старший
байт содержит номер строки, также отсчитывая от 0. Когда исполь-
зуется меньше чем 8 страниц, то используются переменные, располо-
женные в более младших адресах памяти.
4.2.1 Установка курсора в абсолютную позицию.
Для курсора могут быть установлены абсолютные координаты или
координаты относительно его текущей позиции [4.2.2]. Абсолютные
координаты могут меняться в пределах 25 строк и 80 (иногда 40)
столбцов. Языки высокого уровня обычно отсчитывают координаты
экрана, начиная с 1, и таким образом позиция левого верхнего угла
1,1. Язык ассемблера всегда начинает отсчет с нуля и позиция
левого верхнего угла 0,0.
Высокий уровень.
Бейсик нумерует строки от 1 до 25, а столбцы от 1 до 80. Фор-
мат оператора LOCATE, который устанавливает позицию курсора та-
кой: LOCATE строка,столбец. Если установки курсора не делается,
то он переходит в первую позицию строки после ввода возврата
каретки, а сдвиг экрана начинается после того, как будет заполне-
на 24-я строка. Чтобы вывести в 25-ю строку Вы должны использо-
вать LOCATE (предварительно очистив эту строку с помощью KEY
OFF). Для отмены автоматического сдвига экрана в строках 24 и 25
надо завершать оператор PRINT точкой с запятой (чтобы отменить
сдвиг в позициях 24,80 и 25,80 надо использовать прямое отображе-
ние в память [4.3.1]). Ниже приведен пример рисования вертикаль-
ной черты с помощью одного из символов псевдографики в центре
экрана.
100 FOR N = 1 TO 25 'повтор для каждой строки
110 LOCATE N,40 'установка курсора в середину строки
120 PRINT CHR$(186); 'печатаем вертикальную черту
130 NEXT 'переход к следующей строке
Когда используется несколько дисплейных страниц, то оператор
LOCATE действует на текущей активной странице памяти. Если стра-
ница, выводимая в данный момент на монитор, не активна, то поло-
жение курсора на экране не меняется. Отметим, что Бейсик имеет
собственную переменную, хранящую текущее положение курсора. Если
Вы подключите ассемблерную подпрограмму, которая изменит положе-
ние курсора, то Бейсик проигнорирует новую позицию курсора, когда
ему будет возвращено управление.
Средний уровень.
Операционная система предоставляет два способа позиционирова-
ния курсора в абсолютную позицию на экране. Функция 2 прерывания
10H устанавливает курсор, относящийся к указанной странице памя-
ти. Страницы нумеруются начиная с нуля и для монохромного дисплея
номер страницы (находящийся в BH) должен всегда быть равным 0.
DH:DL содержат строку и столбец, которые тоже нумеруются с 0.
Курсор меняет свое положение на экране только если установка
курсора относится к текущей активной странице.
;---установка курсора в строку 13, столбец 39
MOV AH,2 ;номер функции
MOV BH,0 ;номер страницы
MOV DH,13 ;строка
MOV DL,39 ;столбец
INT 10H ;позиционируем курсор
Второй метод позиционирования курсора состоит в использовании
специального драйвера устройства ANSI.SYS, который должен быть
загружен при старте системы. В приложении Д даны необходимые
сведения. Для вывода строки, содержащей информацию о строке и
столбце используется функция 9 прерывания 21H. Строка начинается
с символа Esc (ASCII 27), а завершается символом ограничителем $.
Формат строки Esc[строка,столбецH$, где строка и столбец нуме-
руются от нуля, а Esc обозначает код ASCII 27. Например, строка
27,'10;60H$' устанавливает курсор в строку 10, столбец 60.
Хотя такой метод кажется излишне сложным, но он оказывается
очень удобным при выводе ряда строк на экран, так как Esc-после-
довательность обрабатывается как одна из строк набора. В данном
примере три строки сообщения разбросаны по всему экрану.
;---в сегменте данных
POSITION_1 DB 27,'[10;30H$'
STRING_1 DB 'There are two options:$'
POSITION_2 DB 27,'[13;32H$'
STRING_2 DB '(1) Review part 1$'
POSITION_3 DB 27,'[15;32H$'
STRING_3 DB '(2) Move on to part 2$'
;---печать строк
MOV AH,9 ;номер функции вывода строки
LEA DX,POSITION_1 ;1-я строка позиционирования курсора
INT 21H ;позиционируем курсор
LEA DX,STRING_1 ;1-я текстовая строка
INT 21H ;вывод строки
LEA DX,POSITION_2 ;и т.д.
INT 21H ;
LEA DX,STRING_2 ;
INT 21H ;
LEA DX,POSITION_3 ;
INT 21H ;
LEA DX,STRING_3 ;
INT 21H ;
Низкий уровень.
Регистры 14 и 15 микросхемы 6845 хранят положение курсора. Вы
можете изменить их значение и курсор передвинется в соответствую-
щую позицию экрана, но прерывания вывода на экран DOS и BIOS
будут игнорировать Вашу установку и вернут курсор в старое поло-
жение. Это происходит потому, что каждый раз при вызове этих
прерываний, они восстанавливают регистры курсора, используя
2-байтное значение, хранящееся в области данных BIOS. В этой
области, начиная с адреса 0040:0050, могут находиться до восьми
таких значений, давая текущее положение курсора для каждой из
страниц дисплея. Процедура низкого уровня должна модифицировать и
эти значения, чтобы изменить состояние курсора полностью.
Позиция курсора хранится в регистрах 14 и 15 как число от 0 до
1999, что соответствует 2000 (25*80) позициям экрана. Не спутайте
эту систему нумерации с позициями видеобуфера от 0 до 3999, где
каждый символ сопровождается еще байтом атрибутов (для получения
эквивалентного указателя на позицию курсора надо сдвинуть указа-
тель видеобуфера на 1 бит вправо). Обращаем также Ваше внимание,
на то, что не надо менять местами старший и младший байты: в
регистре 14 - старший, а 15 - младший.
;---в программе
MOV BL,24 ;строка в BL (0-24)
MOV BH,79 ;столбец в BH (0-79)
CALL SET_CURSOR ;вызов процедуры
;---процедура установки курсора
SET_CURSOR PROC
;получаем доступ к регистру младшего байта
MOV DX,3B4H ;порт адресного регистра 6845
MOV AL,15 ;выбираем регистр 15
OUT DX,AL ;посылаем запрос
;вычисление позиции курсора
MOV AL,80 ;умножаем номер строки на 80
MUL BL ;в AX - номер строки, умноженный на 80
MOV BL,BH ;переносим номер столбца в BL
SUB BH,BH ;распространяем BL на BX
ADD AX,BX ;вычисляем позицию курсора
;посылаем младший байт результата
INC DX ;адресуем управляющий регистр
OUT DX,AL ;посылаем младший байт
;получаем доступ к регистру старшего байта
MOV AL,14 ;номер требуемого регистра
DEC DX ;восстанавливаем порт адресного регистра
OUT DX,AL ;посылаем запрос
;посылаем старший байт результата
INC DX ;адресуем управляющий регистр
MOV AL,AH ;помещаем старший байт в AL
OUT DX,AL ;посылаем старший байт
RET
SET_CURSOR ENDP
4.2.2 Относительное позиционирование курсора
Иногда бывает полезным сдвинуть курсор относительно его преды-
дущей позиции: на строку вверх, на три столбца вправо, и т.д.
Достаточно просто использовать для этой цели уже описанное абсо-
лютное позиционирование курсора. Но для удобства MS DOS предос-
тавляет некоторые возможности относительного перемещения курсора.
Средний уровень.
Функции относительного перемещения курсора выполняются
Esc-последовательностями. Это строки, которые выводятся на экран
с помощью функции 9 прерывания 21H. В приложении Д даны основы их
использования. Такие последовательности интерпретируются MS DOS
как команды перемещения курсора, а не вывод символов строки.
Строка начинается с символа Esc (ASCII 27), затем идет символ [,
а символ $ отмечает конец строки. Сама строка состоит из числа
позиций, на которое надо сдвинуться, и кода направления. Чтобы
сдвинуться на 3 позиции:
вверх 3A
вниз 3B
вправо 3C
влево 3D
Числа записываются как коды ASCII. Не преобразуйте, например, 33C
(33 пробела вправо) в 33,'C'; должно быть '33C'. В нижеприведен-
ном примере цифры 1-8 помещаются через определенные интервалы
поперек экрана, как метки столбцов данных. Промежутки между циф-
рами генерируются Esc-последовательностями, которые сдвигают
курсор вправо после вывода каждой цифры.
;---в сегменте данных
CURSOR_RIGHT DB 27,'[9C$'
;---установка начальной позиции курсора
MOV BH,0 ;ноиер страницы
MOV DH,1 ;строка
MOV DL,5 ;столбец
MOV AH,2 ;функция установки курсора
INT 10H ;установка курсора
;---вывод цифр
LEA BX,CURSOR_RIGHT ;BX будет обмениваться с DX
MOV CX,8 ;число цифр для вывода
MOV DL,'0' ;начинаем с 0
NEXT_NUMBER: MOV AH,2 ;функция DOS для вывода символа
INT 21H ;выводим символ
INC DL ;переходим к следующему коду ASCII
XCHG DX,BX ;помещаем указатель на строку в DX
MOV AH,9 ;функция вывода строки
INT 21H ;сдвигаем курсор на 9 позиций вправо
XCHG DX,BX ;возвращаем в DX код ASCII
LOOP NEXT_NUMBER ;переходим к следующей цифре
Имеется также пара Esc-последовательностей, которые управляют
переносом курсора на следующую строку при достижении им конца
текущей строки. Когда устанавливается отсутствие переноса, то
лишние символы при выводе отбрасываются. Строка, запрещающая
перенос - Esc [=7h (или как данные, 27,'[=7h'). Для возврата к
режиму автоматического переноса на следующую строку используется
строка Esc [=7l (27,'[=7l').
4.2.3 Включение и выключение курсора.
Курсор генерируется микросхемой 6845. Он функционирует совер-
шенно независимо от видеопамяти. Это значит, что при прямой адре-
сации в память дисплея [4.3.1] программное обеспечение должно
координировать перемещения курсора с вставкой нового символа в
буфер. Отметим, что микросхема 6845 не может ни создавать немер-
цающий курсор, ни изменить частоту его мерцания. В [4.2.6] пока-
зано как сконструировать другие "искусственные" типы курсора.
Высокий уровень.
Интерпретатор Бейсика автоматически выключает курсор при за-
пуске программы. Курсор появляется, когда используется оператор
INPUT, но не в других случаях. Если Вашей программе необходим
курсор, скажем для процедуры INKEY$, то он должен быть включен
установкой третьего параметра оператора LOCATE в 1 (0 снова вык-
лючит его). Напоминаем, что первые два параметра оператора LOCATE
устанавливают строку и столбец, в которых должен выводиться кур-
сор.
100 LOCATE 15,40,1 ;включить курсор, его позиция 15,40
или
100 LOCATE ,,1 ;включить курсор в текущей позиции
и
100 LOCATE ,,0 ;снова выключить курсор
Курсор будет оставаться при последующих появлениях оператора
LOCATE без установки каждый раз третьего параметра. Однако надо
отметить, что операторы INPUT и INPUT$ выключат его после их
выполнения.
Средний уровень.
Ассемблерные программы оставляют курсор включенным, до тех
пор, пока им не указано обратное. Операционная система не предос-
тавляет специальных средств выключения курсора, но это легко
сделать. Надо просто позиционировать курсор за пределы экрана, с
помощью функции 2 прерывания 10H установить его в первую позицию
26-й строки. Помните, что координаты отсчитываются от нуля, так
что этой позиции соответствуют координаты 25,0.
MOV BH,0 ;номер страницы (всегда 0 для монохромного)
MOV DH,25 ;строка
MOV DL,0 ;столбец
MOV AH,2 ;номер функции
INT 10H ;устанавливаем курсор за пределы экрана
Низкий уровень.
Бит 6 регистра 10 микросхемы 6845 [4.1.1] выключает курсор,
когда он установлен в 1, и включает его, когда сброшен в 0. Этот
регистр содержит также значение "начальной строки" для курсора,
которое вместе со значением "конечной строки" определяет толщину
курсора [4.2.4]. Поскольку тип курсора не имеет значения, когда
курсор выключен, то надо просто поместить в регистр 10 значение
32, чтобы установить бит 6. Чтобы восстановить курсор Вы должны
также вернуть значение "начальной строки" курсора. Для нормаль-
ного курсора это значение равно 11. Значение "конечной строки"
при этих процедурах не меняется, поскольку оно хранится в другом
регистре.
;---выключение курсора
MOV DX,3B4H ;номер порта адресного регистра 6845
MOV AL,10 ;выбор регистра 10
OUT DX,AL ;посылаем запрос
INC DX ;доступ к регистру через следующий порт
MOV AL,32 ;устанавливаем бит 6 для выключения курсора
OUT DX,AL ;выключаем курсор
;---обратное включение курсора
MOV AL,11 ;значение "начальной строки"
OUT DX,AL ;включаем курсор
4.2.4 Изменение формы курсора.
Курсор может меняться по толщине от тонкой линии до максималь-
ного размера, отводимого под символ. Он строится из коротких
горизонтальных отрезков, верхний из которых называется "начальной
строкой" курсора, а нижний - "конечной строкой". Для монохромного
дисплея под каждый символ отводится 14 строк, пронумерованных от
0 до 13, начиная сверху. Промежутки между символами обеспечивают-
ся двумя верхними строками и тремя нижними. Большинство символов
распологаются в строках 2-10, хотя хвостики некоторых символов
достигают линий 12 и 13, в то время как подчеркивание занимает
одну двенадцатую строку.
На 200-строчном цветном дисплее для каждого символа отводится
только 8 строк, а символ рисуется в верхних семи строках. Эти 8
строк пронумерованы от 0 до 7, начиная сверху, и нормальный кур-
сор формируется одной строкой 7. (Отметим, что на цветном дисплее
нет подчеркивания, поскольку использование для подчеркивания
строки 7 привело бы к тому, что символы сливались бы с располо-
женными под ними.) Цветной дисплей высокого разрешения использует
14-строчный монохромный вариант, когда он работает в режиме высо-
кого разрешения, а когда он работает в одном из цветных графичес-
ких режимов, то он использует 8-строчный режим.
Курсор может быть сформирован любой комбинацией прилегающих
отрезков. Для монохромного дисплея он занимает все отведенное под
символ место, когда "начальная строка" равна 0, а "конечная стро-
ка" равна 13 (для графического дисплея надо использовать значение
"конечной строки" равное 7). Если значения "начальной" и "конеч-
ной" строки совпадают, то возникает однострочный курсор. Если
номер "конечной строки" меньше чем "начальной" то возникает кур-
сор, состоящий из двух частей, так как происходит перенос в верх-
ние строки. Например, если "начальная строка" равна 12, а "конеч-
ная" - 1, то сначала заполняется строка 12, затем 13, затем 0 и,
наконец, 1. Курсор при этом принимает форму двух параллельных
линий, указывающих верхнюю и нижнюю границы ряда, который он
занимает.
BIOS хранит 2-байтную переменную по адресу 0040:0060, которая
содержит текущие значения "начальной" и "конечной" строк. Первый
байт содержит значение "конечной строки", а второй - "начальной".
Высокий уровень.
В Бейсике оператор LOCATE может не только позиционировать
курсор и включать или выключать его, но и управлять его формой.
Парметры, устанавливающие "начальную" и "конечную" строки - это
4-е и 5-е число, следующие за словом LOCATE. Другие параметры
могут быть опущены, если присутствуют разделяющие их запятые.
Таким образом, чтобы создать толстый курсор, занимающий строки со
2 по 12, надо записать LOCATE ,,,2,12. Отметим, что Бейсик обычно
выключает курсор, когда начинает выполнение программы. Как вклю-
чить его обратно см. в [4.2.3].
Средний уровень.
Функция 1 прерывания BIOS 10H устанавливает "начальную" и
"конечную" строки курсора. В CH должна быть указана "начальная",
а в CL - "конечная" строка.
;---установка "начальной" и "конечной" строк курсора
MOV AH,1 ;номер функции
MOV CH,0 ;начать курсор в верхней строке
MOV CL,7 ;окончить курсор в восьмой строке
INT 10H ;
Низкий уровень.
Регистры 10 и 11 контроллера дисплея 6845 содержат значения
"начальной" и "конечной" строки, соответственно. Доступ к обоим
регистрам осуществляется через порт 3B5H для монохромного адапто-
ра и 3D5H - для цветного алаптора и PCjr. Предварительно надо
послать номер требуемого регистра в адресный регистр, имеющий
адрес порта 3B4H (см. [4.1.1]). Значения занимают младший конец
каждого регистра. Однако регистр "начальной" строки (#10) битами
5 и 6 индицирует также должен ли выводиться курсор. Поскольку
курсор выводится, когда оба этих бита сброшены в 0, то просто
поместив в регистр номер "начальной" строки мы установим эти биты
в 0. Остальные биты этого регистра не используются.
;---установка "начальной" строки
MOV DX,3B4H ;доступ к адресному регистру 6845
MOV AL,10 ;выбор регистра 6845
OUT DX,AL ;посылка запроса
MOV AL,0 ;номер "начальной строки" 0
INC DX ;переходим к управляющему регистру
OUT DX,AL ;посылаем номер "начальной строки"
;---установка "конечной строки"
MOV AL,11 ;выбираем регистр 11
DEC DX ;возвращаемся к адресному регистру
OUT DX,AL ;посылаем запрос
MOV AL,7 ;номер "конечной строки" 7
INC DX ;переходим к управляющему регистру
OUT DX,AL ;посылаем номер "конечной строки"
4.2.5 Чтение/сохранение/восстановление позиции курсора.
Программы иногда читают и сохраняют текущее положение курсора,
с тем чтобы можно было временно перевести курсор в командную
строку, а затем вернуть его в исходную позицию. Текущая позиция
курсора для каждой из вплоть до восьми страниц хранится в области
данных BIOS. Имеется восемь 2-байтных переменных, размещающихся
начиная с адреса 0040:0050. Первая позиция соответствует странице
0, вторая - странице 1 и т.д. Младший байт каждой переменной
содержит номер столбца, а младший - номер строки. Как столбцы,
так и строки нумеруются, начиная с нуля.
Высокий уровень.
В Бейсике оператор CRSLIN возвращает строку, а POS - столбец.
Оператор POS должен быть снабжен фиктивным аргументом, т.е. он
всегда должен записываться в виде POS(0). В данном примере курсор
переводится в нижнюю строку экрана, а затем возвращается на мес-
то. Отметим, что курсор возвращается на место после выполнения
оператора INPUT [4.2.3].
100 ROW = CRSLIN 'получаем строку курсора
110 COL = POS(0) 'получаем столбец курсора
120 LOCATE 25,1 'переводим курсор в командную строку
130 INPUT "Enter file name", F$ 'запрос на ввод
140 LOCATE ROW,COL,1 'восстанавливаем позицию курсора
Средний уровень.
Функция 3 прерывания 10H возвращает строку курсора в DH, а
столбец - в DL. На входе надо поместить в BH номер страницы
(всегда 0 для монохромного дисплея).
;---определение позиции курсора
MOV AH,3 ;номер функции
MOV BH,0 ;страница 0
INT 10H ;строка:столбец в DH:DL
MS DOS предоставляет две Esc-последовательности для сохранения
и восстановления позиции курсора. Это специальные строки, которые
если их "вывести" на терминал управляют монитором. Основы исполь-
зования этих последовательностей описаны в приложении Д. Последо-
вательность для запоминания позиции курсора - Esc[s, а для восс-
тановления - Esc[u. Нет нужды запоминать координаты в переменной.
;---в сегменте данных
SAVE_CURSOR DB 27,'[s$'
RESTORE_CURSOR DB 27,'[u$'
;---сохранение курсора
LEA DX,SAVE_CURSOR ;адрес начала строки в DX
MOV AH,9 ;номер функции вывода строки
INT 21H ;сохраняем позицию курсора
;---восстановление курсора
LEA DX,RESTORE_CURSOR ;адрес начала строки в DX
MOV AH,9 ;номер функции вывода строки
INT 21H ;восстанавливаем позицию курсора
Низкий уровень.
Регистры 14 и 15 микросхемы 6845 хранят текущую позицию курсо-
ра, как объяснялось в [4.1.1]. Старший байт хранится в регистре
14. Два байта хранят числа от 0 до 1999 в режиме 80 символов в
строке и от 0 до 999 в режиме 40 символов. Вам необходимо пере-
вести получаемое число в координаты строки и столбца. Вы можете
прочитать это значение, чтобы узнать текущее позицию видимого
курсора на экране. Но запоминание этого значения и последующее
восстановление его в регистрах не обязательно приведет к возврату
курсора в предыдущую позицию, особенно если Ваша программа ис-
пользует любую из обычных функций работы с экраном, предоставляе-
мых операционной системой. Это происходит потому, что BIOS хранит
положение курсора в своих переменных, для того чтобы иметь воз-
можность управлять страницами дисплея [4.5.3]. После того как Вы
восстановите регистры 14 и 15 курсор переместится в соответствую-
щую позицию, но при следующем вызове прерывания вывода на экран
курсор вернется назад к той позиции, в которой он должен нахо-
диться согласно значениям переменных BIOS.
4.2.6 Создание альтернативных типов курсора.
Все прерывания операционной системы, связанные с выводом на
экран, используют курсор. Вы можете изменить форму курсора с
помощью техники показанной в [4.2.4] или сделать курсор невидимым
[4.2.3]. Возможны альтернативные типы курсора, когда вывод на
экран осуществляется с помощью метода прямого отображения в па-
мять [4.3.1]. При этом "истинный" курсор выключается, поскольку
он не будет адресовать символы в определенную позицию видеобуфе-
ра. Вместо этого создается "фальшивый" курсор с помощью байта
атрибутов.
Наиболее эффективным методом является установка атрибута выво-
да в негативе для символа, на который указывает курсор. Для чер-
но-белого экрана для этого атрибута следует использовать код
ASCII 112. Другой способ - заставить символ, на который указывает
курсор мигать. В этом случае надо просто добавить 128 к текущему
значению атрибута, чтобы символ начал мигать, и вычесть 128,
чтобы прекратить мигание. Третий способ - установить для символа
режим подчеркивания (используя код ASCII 1). И, наконец, в прог-
раммах использующих командную строку можно рассмотреть возмож-
ность использования специального графического символа, который
следует за последним символом командной строки, такого как стрел-
ки выводимые кодами ASCII 17 или 27. Отметим, что когда программа
получает ввод в нескольких режимах, то Вы можете помочь идентифи-
цировать текущий режим за счет особого типа курсора.
Высокий уровень.
В данном примере курсор формируется за счет вывода символа в
позиции курсора в негативе. Переменная CURSORPOSITION хранит
смещение символа, на который указывает курсор в видеобуфере. Это
четное число в интервале от 0 до 3998. Прибавление к этой пере-
менной 1 дает позицию байта атрибутов для этого символа и помес-
тив туда 112 мы обеспечим вывод этого символа в негативе. Пере-
менная FORMERATTRIBUTE хранит обычные атрибуты символа, с тем
чтобы можно было восстановить их после того как курсор сдвинется.
500 '''процедура анализа поступающих расширенных кодов
.
560 IF EXTENDEDCODE = 77 THEN GOSUB 5000 'курсор вправо
5000 '''процедура сдвигающая курсор вправо на одну позицию
5010 POKE CURSORPOSITION+1,FORMERATTRIBUTE 'восст. атрибут
5020 CURSORPOSITION = CURSORPOSITION+2 'новая позиция
5030 FORMERATTRIBUTE = PEEK(CURSORPOSITION+1) 'сохр. атрибут
5040 POKE CURSORPOSITION+1,112 'включаем негатив
5050 RETURN 'все сделано
Низкий уровень.
Здесь тот же самый пример реализован на ассемблере:
;---процедура перемещения курсора на одну позицию вправо
CURSOR_RIGHT: MOV BX,CURSORPOSITION ;получение позиции
INC BX ;указываем на атрибут символа
MOV AL,FORMERATTRIBUTE ;берем сохраненный атрибут
MOV ES:[BX],AL ;восстанавливаем его
INC BX ;указываем на следующий символ
MOV CURSORPOSITION,BX ;сохраняем его смещение
MOV AL,ES:[BX]+1 ;получаем атрибут нового символа
MOV FORMERATTRIBUTE,AL ;сохраняем его
MOV AL,112 ;помещаем атрибут вывода в негативе
MOV ES:[BX]+1,AL ;засылаем его для следующего символа
Раздел 3. Вывод символов на экран.
Имеется много способов вывода символов на экран. Некоторые
просто помещают один символ, белый на черном, в текущую позицию
курсора. Другие методы более сложны, но дают больше возможностей
управления размещением символов, а также их атрибутами и цветами.
Некоторые процедуры выводят на экран целые строки. Но в любом
случае, основной операцией, на которой основан вывод, является
помещение кода ASCII выводимого символа в указанную позицию ви-
деобуфера; при этом может также записываться и байт атрибутов в
следующий адрес памяти.
Ваши программы могут помещать эти коды непосредственно в бу-
фер, этот метод называется отображением в память. Отображение в
память, как правило, требует больше усилий при программировании
для выполнения заданной функции, чем при использовании процедур
операционной системы, но в результате получаем более быстрый
вывод на экран. IBM не рекомендует использовать этот метод вывода
на экран, поскольку будущие изменения аппаратуры могут привести к
тому, что программы будут работать неверно. Но на самом деле пока
все новые разработки IBM следуют одной и той же схеме адресации,
на которой основано отображение в память.
4.3.1 Вывод на экран одного символа.
Все процедуры для вывода символа на экран в BIOS и DOS (а
также в Бейсике) помещают символ в текущую позицию курсора и
автоматически передвигают курсор на одну позицию вправо. Все они
переносят вывод на следующую строку при достижении конца строки,
если не сделано специальных указаний отбрасывать все символы за
80-м столбцом [4.2.2]. Важное отличие между отдельными процедура-
ми состоит в том, что некоторые вместе с символом пишут также и
его атрибуты, а некоторые этого не делают.
Как в языках высокого, так и в языках низкого уровня, символы
могут выводиться на экран без использования обычных операций
печати. Вместо этого используется прямое отображение в память,
при котором коды символов и их атрибуты прямо засылаются в ячейки
памяти видеобуфера, соответствующие определенной позиции курсора
на экране. Буфер начинается с адреса B000:0000 для монохромного
адаптера и с адреса B800:0000 - для цветного графического адапто-
ра и PCjr. EGA использует те же самые адреса в аналогичных режи-
мах экрана. Позиции с четными номерами (начиная с нуля) содержат
коды ASCII символов, а позиции с нечетными номерами - байты атри-
бутов. На рис. 4-2 показан участок памяти видеобуфера. При этих
операциях позиция курсора не меняется и он может быть выключен
при желании [4.2.3]. Вместо курсора надо хранить переменные,
служащие указателями на текущую позицию.
Высокий уровень.
Бейсик выводит как отдельные символы, так и целые строки, с
помощью одних и тех же операторов PRINT и WRITE. Как правило,
используется PRINT; WRITE - это один из вариантов со специальны-
ми, редко используемыми форматами вывода. PRINT работает с данны-
ми трех видов. Он выводит содержимое как строковых, так и число-
вых переменных, например, PRINT S$ или PRINT X. Он выводит также
символы, вставленные (в кавычках) внутрь самого оператора PRINT,
например, PRINT "This words are printed". Он выводит также симво-
лы, соответствующие кодам ASCII, включенным в оператор PRINT в
виде операторов CHR$, например, PRINT CHR$(65), что приводит к
выводу на экран символа A (код ASCII #65).
В одном операторе PRINT могут выводиться много данных, при
этом все три формы данных могут быть перемешаны. Отдельные данные
отделяются запятой или точкой с запятой. Запятая приводит к тому,
что следующие данные будут выводиться со следующей позиции табу-
ляции данной строки. Точка с запятой приводит к тому, что данные
печатаются на экране подряд, не разделенные пробелами (отметим,
что PRINT вставляет пробел перед выводом любой числовой перемен-
ной, а WRITE не делает этого). Обычно оператор PRINT автоматичес-
ки делает перевод на новую строку при завершении, таким образом
следующий такой оператор начнет вывод с новой строки экрана.
Чтобы перенос на новую строку не происходил надо в конце операто-
ра PRINT поставить точку с запятой, например, PRINT S$;.
Для установки позиции курсора перед выводом используется оп-
ератор LOCATE. Без оператора LOCATE PRINT всегда начинает вывод с
первой позиции строки, в которой находится курсор. Последователь-
ные операторы PRINT заполняют экран до тех пор, пока не будет
записана 24-я строка, после чего экран сдвигается вверх, с тем
чтобы следующий оператор PRINT снова выводил 24-ю строку. PRINT
может выводить в 25-й строке только при помощи LOCATE; и это
также приводит к автоматическому сдвигу экрана вверх. Чтобы зап-
ретить сдвиг надо окончить оператор PRINT точкой с запятой. Одна-
ко этот метод не сработает в последних позициях строк 24 и 25.
Для заполнения этих позиций без сдвига экрана Вы должны использо-
вать отображение в память, как показано ниже.
Вы можете включать управляющие символы [7.1.9] внутрь операто-
ра PRINT для того чтобы реализовать перемещения курсора внутри
строки. Например, если Вы поместите в строку CHR$(13), то в этой
точке будет сделан возврат каретки. Если Вы выведете оператором
PRINT строку "One"+CHR$(13)+"Two"+CHR$(13)+"Three", то в резуль-
тате каждое слово будет выводиться с новой строки. Коды ASCII
28-31 сдвигают курсор на одну позицию соответственно вправо,
влево, вверх и вниз. Оператор PRINT не содержащий данных приводит
к выводу возврата каретки и, таким образом, следующий оператор
PRINT будет выводить на строке через одну.
Прямое отображение в память существенно увеличивает скорость
вывода на экран в Бейсике. Оно особенно полезно при конструирова-
нии табличного вывода, когда формы могут достигать правого нижне-
го угла экрана. Сначала надо установить указатель сегмента на
&HB000, а затем использовать оператор POKE для засылки байтов
памяти. Прилегающие по горизонтали символы отстоят друг от друга
на два байта, разделяемые байтом атрибутов. Для 80-символьных
экранов прилегающие по вертикали символы отстоят на 160 байт друг
от друга (2 байта для каждого символа и атрибутов). В следующих
двух примерах вдоль границы экрана рисуется рамка, используя
символы псевдографики. В первом примере чаще используется опера-
тор PRINT, а во втором используется исключительно прямое отобра-
жение в память. Отметим, что и в первом случае приходится исполь-
зовать прямое отображение в память в последних столбцах строк 24
и 25, чтобы избежать сдвига экрана.
Использование PRINT:
10 CLS: KEY OFF 'очистка экрана
20 DEF SEG = &HB000 'указываем на видеобуфер
30 LOCATE 1,1: PRINT CHR$(201) 'левый верхний угол
40 LOCATE 1,80: PRINT CHR$(187) 'правый верхний угол
50 LOCATE 1,24: PRINT CHR$(186) '
60 LOCATE 1,25: PRINT CHR$(200) '
70 POKE 3838,186 'позиция 80 строки 24
80 POKE 3998,188 'позиция 80 строки 25
90 FOR N=2 TO 79 'горизонтальные линии
100 LOCATE 1,N: PRINT CHR$(205);: LOCATE 25,N: PRINT CHR$(205)
110 NEXT '
120 FOR N=2 TO 23 'вертикальные линии
130 LOCATE N,1: PRINT CHR$(186): LOCATE N,80: PRINT CHR$(186)
140 NEXT
Использование прямого отображения в память:
10 CLS: KEY OFF 'очистка экрана
20 DEF SEG = &HB000 'буфер монохромного дисплея
30 POKE 0,201 'левый верхний угол
40 POKE 158,187 'правый верхний угол
50 POKE 3840,200 'левый нижний угол
60 POKE 3998,188 'правый нижний угол
70 FOR N=2 TO 156 STEP 2 'горизонтальные прямые
80 POKE N,205: POKE N+3840,205 'как верхняя, так и нижняя
90 NEXT
100 FOR N=160 TO 3680 STEP 160 'вертикальные прямые
110 POKE N,186: POKE N+158,186 'правая и левая
120 NEXT
Средний уровень.
Операционная система предоставляет шесть процедур вывода на
экран - три в BIOS и три в DOS. Они отличаются главным образом
тем, передвигается курсор или нет, после вывода символа, вызывают
ли они сдвиг экрана, позволяют ли они устанавливать атрибуты и
цвета символов, а также какие управляющие коды они интерпретируют
(некоторые рассматривают символ BackSpace, просто как обычный
символ, а некоторые действительно сдвигают курсор на одну позицию
назад). Эти шесть процедур следующие:
Прерывание 10H:
функция 9 вывод символа с атрибутами
A вывод символа без атрибутов
E "телетайпная" процедура (как на принтер)
Прерывание 21H:
функция 2 вывод символа без атрибутов
6 вывод символа без атрибутов
9 вывод строки символов
Функции 9 и A прерывания 10H вообще не интерпретируют управ-
ляющие символы. Функции DOS интерпретируют управляющие коды,
приведенные в следующей таблице. Функция E прерывания 10H интерп-
ретирует все коды таблицы, кроме ASCII 9.
ASCII 7 звонок
ASCII 8 возврат на шаг (BackSpace)
ASCII 9 табуляция
ASCII 10 перевод строки
ASCII 13 возврат каретки
Первые две функции прерывания 10H не передвигают курсор после
вывода символа. Функция 9 этого прерывания выводит на экран с
указанием атрибутов, а функция A - без указания, при этом сохра-
няется текущее значение байта атрибутов для этого символа. AL
должен содержать выводимый символ, а BL - атрибуты. Номер страни-
цы дисплея содержится в BH. Он должен указываться даже для монох-
ромного дисплея, который имеет только одну страницу памяти дисп-
лея. В этом случае должна быть установлена первая страница, кото-
рой соответствует номер 0. Особое свойство этих двух функций BIOS
состоит в том, что символ выводится такое число раз, какое указа-
но в CX. Обычно указывают CX равным 1, но эти функции могут легко
выводить целые строки символов, если указать большее значение
счетчика - полезное свойство при создании рамок. Отметим, что
даже если выводится много символов, то позиция курсора не изме-
няется. Когда строка выводимых символов займет все свободное
пространство экрана справа-вниз от курсора, то вывод будет пере-
несен в первые позиции экрана.
;---вывод символа в негативе
MOV AH,9 ;функция записи с атрибутами
MOV AL,THE_CHARACTER ;символ в AL
MOV BL,112 ;атрибуты в BL
MOV BH,0 ;страница 1
MOV CX,1 ;вывести один раз
INT 10H
Вместо того, чтобы постоянно восстанавливать значение счетчика в
CX прерывание BIOS предоставляет также телетайпную процедуру,
которая больше подходит для вывода строки символов. Она выпол-
няется функцией E. Она готовится так же, как и функция A, но не
надо засылать значение в CX. Строка выводится просто за счет
изменения символа в AL и повторного вызова прерывания. При ис-
пользовании в графическом режиме в BL устанавливается цвет палет-
ты, в противном случае сохраняется старый атрибут.
;---вывод строки с помощью телетайпной процедуры
MOV AH,0EH ;номер функции
MOV BH,0 ;номер страницы
LEA BX,STRING ;BX указывает на строку
NEXT_CHAR: MOV AL,[BX] ;берем символ в AL
CMP AL,'$' ;проверка на конец строки
JE ALL_DONE ;если да, то выход
INT 10H ;вывод строки
INC BX ;переходим к следующему символу
JMP SHORT NEXT_CHAR ;повторяем процедуру
ALL_DONE:
Прерывание DOS 21H как правило предоставляет более полезные
процедуры, поскольку они перемещают курсор и приводят к сдвигу
экрана при достижении нижней строки, а также интерпретируют неко-
торые из обычных управляющих кодов. Функции DOS выводят на стра-
ницу, которая должна быть установлена функцией 5 прерывания 10H
[4.5.3]. Предоставляются две функции для вывода символа, с номе-
рами 2 и 6. Первая из них распознает Ctrl-Break [3.2.8], а вторая
- нет. (Когда с клавиатуры вводится Ctrl-Break, то процедура
обработки Ctrl-Break не выполняется до тех пор, пока не исполь-
зуется функция, которая распознает его наличие).
Обе функции выводят белые символы на черном фоне, до тех пор,
пока не сделана специальная установка цвета с помощью драйвера
устройства ANSI.SYS [4.1.3]. В общем необходимо только поместить
символ в DL, номер функции в AH и вызвать прерывание 21H. Однако
функция 6 особенная в том смысле, что она имеет второе назначение
в качестве функции ввода с клавиатуры. Она выступает в этой роли
только если в DL помещен код FF [3.1.5]. Во всех остальных слу-
чаях она выводит на экран содержимое DL. В следующем примере
функция 6 поочередно принимает и печатает символ (в [3.1.4] об-
суждается процедура, которая комбинирует оба этих свойства).
MOV AH,6 ;номер функции
NEXT: MOV DL,0FFH ;при этом значении принимаем ввод
INT 21H ;выполняем прерывание
JZ NEXT ;если не было ввода, то обратно
CMP AL,13 ;это был возврат каретки?
JE END_INPUT ;если да, то на конец
MOV DL,AL ;иначе посылаем символ в DL
INT 21H ;и выводим его на экран
JMP SHORT NEXT ;повторяем процедуру
Низкий уровень.
На нижнем уровне весь вывод на экран осуществляется через
отображение в память. Эту технику не рекомендуют использовать,
чтобы не столкнуться с проблемой совместимости с будущими поколе-
ниями машин, однако до сих пор IBM делало видеобуфер своих микро-
компьютеров устроенным одинаково и расположенным в одних и тех же
адресах памяти. Поскольку буфер устроен таким образом, что байты
атрибутов перемежаются с байтами символов, то символьные данные
не могут просто пересылаться из памяти в буфер инструкцией MOVSB,
поскольку указатель в буфере должен увеличиваться на два после
каждого переноса байта. Однако, использование этой техники су-
щественно ускоряет вывод на экран. Отметим, что отображение в
память не работает при выводе символов в графическом режиме. В
этом случае размер видеобуфера 16K или 32K и BIOS рисует каждый
символ поточечно. Отметим также, что при отображении в память не
используется курсор для указания на символ. При желании можно
перемещать курсор по мере ввода [4.2.1] или выключить его и соз-
дать свой псевдокурсор [4.2.6].
;---в сегменте данных
SAMPLE_STRING DB 'PRINT THIS STRING$'
;---вывод строки
MOV AX,0B000H ;монохромный дисплей
MOV ES,AX ;указываем на видеобуфер
LEA BX,SAMPLE_STRING ;BX указывает на строку
MOV DI,CURSOR_START ;начальная позиция в буфере
NEXT: MOV AL,[BX] ;берем символ
CMP AL,'$' ;проверка на конец строки
JE ALL_DONE ;если да, то выход
MOV ES:[DI],AL ;иначе помещаем символ в буфер
INC DI ;увеличиваем указатель на 2
INC DI ;
INC BX ;переходим к обработке следу-
JMP SHORT NEXT ;щего символа
ALL_DONE:
У цветного графического адаптера и PCjr (но не у EGA) имеется
проблема, связанная с отображением в память. Когда запись в бу-
ферную память происходит одновременно с чтением ее для вывода на
экран, то на экране возникает интерференция. Эта проблема решает-
ся ожиданием сигнала "все чисто" (all clear) перед записью в
видеобуфер. Надо непрерывно читать значение из порта 3DAH. Когда
бит 0 равен 1, то можно спокойно писать. (3DAH - это порт, через
который PCjr посылает данные массиву ворот дисплея; когда из него
читаем, то он возвращает регистр статуса, как и у цветного адап-
тора.)
;---ожидаем пока все чисто
MOV DX,3DAH ;порт регистра статуса
CHECK_AGAIN: IN AL,DX ;получаем значение
TEST AL,1 ;проверка первого бита
JNE CHECK_AGAIN ;если он 0, то обратно
;---теперь выводим сообщение
LEA BX,MESSAGE ;сообщение в сегменте данных
MOV DI,2000 ;начинаем вывод с центра экрана
MOV AH,01000001B ;атрибут синий на красном
NEXT_CHAR: MOV AL,[BX] ;берем символ
CMP AL,'$' ;проверяем на конец строки
JE ALL_DONE ;если конец, то на выход
MOV ES:[DI],AX ;иначе выводим символ
INC BX ;увеличиваем указатель строки
INC DI ;увеличиваем указатель буфера
INC DI ;
JMP SHORT NEXT_CHAR ;обрабатываем следующий символ
ALL_DONE:
Вы можете поэкспериментировать сколько символов за один цикл
может выводить Ваша процедура без появления интерференции. Имейте
ввиду, что при первом выполнении цикла тестируемый бит может быть
равным единице, но может не оставаться времени, чтобы завершить
операцию записи.
PCjr специально сконструирован таким образом, что вывод в
адреса, используемые буфером цветного графического дисплея пере-
направляется в ту область памяти, где на самом деле находится
буфер. Это свойство позволяет делать программное обеспечение,
подходящее для обоих систем.
4.3.2 Вывод строки символов на экран.
Процедуры, которые выводят целые строки символов очень полез-
ны, но они могут накладывать ограничения на содержимое выводимой
строки. Надо обращать внимание на то, какие управляющие коды
(табуляция, пробел и т.п.) интерпретируются, а какие нет. До
появления AT BIOS не имел функции вывода строки, хотя MS DOS
всегда имела такую фукнцию. Функция BIOS предоставляет больший
контроль над атрибутами символов. Естественно, что ее использова-
ние создает проблему совместимости с предыдущими машинами. Напо-
минаем, что EGA имеет ПЗУ, расширяющее ROM-BIOS и функция вывода
строки символов является одним из таких расширений. В этом случае
любой IBM PC и XT имеет возможность использовать эту процедуру.
Высокий уровень.
Бейсик выводит строку точно так же, как и отдельные символы.
Надо просто написать PRINT S$, где S$ может быть любой строкой
длиной до 255 символов, которую сконструировала программа. Ин-
терпретируются 10 управляющих кодов, а именно:
ASCII 7 звонок
ASCII 9 табуляция
ASCII 10 перевод строки
ASCII 11 курсор в первую позицию экрана (Home)
ASCII 12 перевод формата (стирает экран + Home)
ASCII 13 возврат каретки
ASCII 28 курсор вправо
ASCII 29 курсор влево
ASCII 30 курсор вверх
ASCII 31 курсор вниз
Все остальные коды выводятся на экран как символы.
Средний уровень.
Функция 9 прерывания 21H выводит строку. DS:DX должны указы-
вать на первый символ строки. Строка должна завершаться символом
$, что означает, что сам символ $ не может входить в строку.
Строка может быть любой длины. Функция не переводит автоматически
курсор на начало следующей строки после завершения вывода; чтобы
это выполнялось надо добавить в конец строки символы 0AH (перевод
строки) и 0DH (возврат каретки).
;---в сегменте данных
FIRST_STRING DB 'This is the first string',0AH,0DH,'$'
SECOND_STRING DB 'And this is the second string$'
;---вывод строки
MOV AH,9 ;номер функции вывода строки
LEA DX,FIRST_STRING ;загружаем адрес первой строки
INT 21H ;печатаем строку с позиции курсора
LEA DX,SECOND_STRING ;загружаем адрес второй строки
INT 21H ;печатаем строку с начала новой строки
Интрепретируются следующие управляющие коды:
ASCII 7 звонок
ASCII 8 возврат на шаг (BackSpace)
ASCII 9 табуляция
ASCII 10 перевод строки
ASCII 13 возврат каретки
Функция DOS 40H прерывания 21H также полезна при выводе строк
на экран. Она требует, чтобы Вы знали длину строки, поскольку ей
не требуется символа-ограничителя; эта функция особенно удобна
для дампа текстовых файлов на экран. Исходно эта функция была
предназначена для вывода в файл. Она требует дескриптора, который
является идентификационным номером для данного файла или уст-
ройства. Дисплей имеет заранее предназначенный дескриптор #1.
Надо поместить дескриптор в BX, а число байтов строки в CX. DS:DX
должны указывать на строку. Функция выводит текст с нормальными
(белый на черном) атрибутами. Отметим, что не надо предварительно
"открывать" дисплей, как это Вы делает с другими файлами при
использовании этой функции. Вот пример:
;---вывод 1000 байтов текста
MOV AH,40H ;номер функции
MOV BX,1 ;дескриптор дисплея
LEA DX,STRING ;загржаем адрес строки
MOV CX,1000 ;число выводимых байтов
INT 21H ;
MS DOS предоставляет набор Esc-последовательностей, которые
являются специальными управляющими строками для аппаратуры. Когда
они выводятся с помощью функции 9 прерывания 21H, то они могут
управлять курсором, режимом дисплея, цветом символов и некоторыми
аспектами клавиатуры. В приложении Д обсуждается как их использо-
вать. Когда программа выводит на экран много строк, то Esc-после-
довательности часто являются самым удобным способом позициониро-
вания курсора и установки цвета строки. Это происходит потому,
что они сами рассматриваются просто как очередные строки в серии
выводимых строк.
У AT и машин, снабженных EGA, функция 13H прерывания 10H выво-
дит строку. ES:BP должны указывать на строку, а длина строки
должна быть в CX. DX указывает позицию курсора, с которой должна
начинаться строка (вычисляемую как смещение от начала страницы,
на которую идет вывод без учета байтов атрибутов). В BX должен
быть указан номер страницы. Наконец номер кода от 0 до 3, содер-
жащийся в AL указывает как должна выводиться строка.
AL = 0 строка состоит только из символов, курсор неподвижен
AL = 1 строка состоит только из символов, курсор движется
AL = 2 в строке чередуются символы и атрибуты,
курсор неподвижен
AL = 3 в строке чередуются символы и атрибуты
курсор движется
Когда AL равно 0 или 1, то атрибуты должны находиться в BL. Все
символы будут выводиться с этими атрибутами. Эта функция интерп-
ретирует возврат на шаг, перевод строки, возврат каретки и звонок
как управляющие команды, а не как печатаемые символы.
Низкий уровень.
Ограничение на использование символа $ делает функцию 9 беспо-
лезной для многих приложений. Однако на многих машинах это е-
динственное прерывание, доступное для вывода строки неизвестной
длины. Попробуйте написать свое собственное прерывание (в [1.2.3]
показано как), использующее технику отображения в память [4.3.1].
Используйте в качестве ограничителя какой-нибудь специальный
символ, например, ASCII 0, вместо $. Сделайте чтобы эта процедура
обрабатывала только те управляющие коды, которые нужны Вам. Такой
метод будет работать намного быстрее, чем при использовании функ-
ции MS DOS.
4.3.3 Чтение символа и его атрибутов в данной позиции.
Обычно программа получает данные из своих переменных и поме-
щает их в видеобуфер для вывода на экран. В некотором смысле
программа "знает" что на экране. Но встречаются ситуации, в кото-
рых сам видеобуфер используется как рабочая область (например, в
графиченских программах вырезки и вставки) и текущее содержимое
экрана не записано в памяти программы. В этих случаях бывает
необходимо прочитать с экрана, виесто того чтобы вывести на него.
Функция BIOS позволяет прочитать символ и его атрибуты в опреде-
ленной позиции экрана; другой метод состоит в обращении метода
прямого отображения в память дисплея [4.3.1]. Чтобы прочитать
символ и атрибуты в строке 0 и столбце 39 (1,40 в Бейсике) в
режиме 80 символов в строке надо сложить (0*160) плюс (39*2) и
взять результат в качестве смешения в видеобуфере. В случае когда
нужны смещения для различных страниц см. [4.5.3]. Имейте ввиду,
что обращение метода прямого отображения в память не будет рабо-
тать в случае вывода символов в графическом режиме.
Высокий уровень.
Бейсик использует функцию SCREEN для получения символа или
атрибутов (эта функция не имеет ничего общего с оператором SCREEN
устанавливающим режим дисплея). SCREEN 5,10 получает код ASCII
символа, расположенного в строке 5, столбце 10 (строки и столбцы
нумеруются от 1). Чтобы получить атрибуты символа надо добавить
третий параметр 1, например, SCREEN 5,10,1. При использовании в
графическом режиме данная функция возвращает 0, если требуемая
позиция экрана не содержит (немодифицированного) символа.
Атрибуты также возвращаются в виде кода от 0 до 255. Поскольку
Бейсик не позволяет использования двоичных чисел, то требуются
некоторые манипуляции, чтобы определить атрибуты. Основной цвет
равен ATTRIBUTE MOD 16. После того как Вы выделили основной цвет,
цвет фона определяется по формуле (((ATTIBUTE - FOREGROUND)/16)
MOD 128). Если байт атрибутов больше 127, то включено мигание
(или, при соответствующей установке, включены интенсивные цвета
фона [4.1.3]). В приложении Б обсуждаются битовые операции в
Бейсике.
Средний уровень.
Функция 8 прерывания 10H возвращает символ и его атрибуты для
текущей позиции курсора. В BH должен содержаться номер текущей
страницы дисплея (отсчитываемый от 0 и всегда равный 0 для монох-
ромного дисплея). Код символа возвращается в AL, а байт атрибутов
в AH. Эта функция настолько мощная, что способна даже читать
символы в графическом режиме, сообщая цвет палетты в AH. Она
работает даже для символов определяемых пользователем [4.3.4]. В
примере определяется символ и атрибуты в позиции 0,39 для страни-
цы 2 графического адаптера:
;---установка позиции курсора
MOV AH,2 ;функция установки курсора
MOV DH,0 ;номер строки
MOV DL,39 ;номер столбца
MOV BH,0 ;номер страницы
INT 10H ;позиционируем курсор
;---чтение символа и атрибутов
MOV AH,8 ;функция чтения символа/атрибутов
MOV BH,2 ;номер страницы
INT 10H ;в AH:AL теперь атрибуты и символ
Низкий уровень.
Надо вычислить смещение и проделать операцию обратную прямой
записи в память. При необходимости надо добавить смещение для
данной страницы. В примере получаем символ и атрибуты в позиции
7,39 страницы 2 графического адаптера:
;---чтение символа и атрибутов позиции 7,39 страницы 2
MOV AX,0B800H ;адрес видеобуфера
MOV ES,AX ;ES указывает на первый байт буфера
MOV DI,1000H ;смещение до начала страницы
MOV AL,80 ;умножаем номер строки на 160
MOV BL,7 ;номер строки
MUL BL ;теперь в AX (строка-1)*160
MOV AX,39 ;номер столбца
ADD BX,AX ;номер позиции в видеобуфере
SHL BX,1 ;умножаем его на два
MOV AX,ES:[BX][DI] ;теперь AH:AL содержат атрибуты/символ
4.3.4 Создание специальных символов.
Только монохромный адаптер не может выводить символы вида,
заданного самим программистом. Цветной адаптер позволяет 128
символов, определяемых пользователем, PCjr - 256, а EGA - 1024 из
которых одновременно доступно 512. Для цветного адаптера ROM-BIOS
содержит данные для разрисовки только первых 128 символов набора
ASCII (с номерами от 0 до 127). Следующие 128 символов недоступны
для Вас, пока Вы не создатите их, используя описанную здесь тех-
нику. Отметим, что MS DOS 3.00 предоставляет команду GRAFTABL,
которая предоставляет требуемые данные для второй порции из 128
символов. PCjr имеет данные для второй порции из 128 символов уже
готовые. EGA имеет полные наборы символов для режимов с 200 стро-
ками и с 350 строками.
Символы для графического адаптера и PCjr описываются с помощью
матрицы 8*8 точек. Данные для каждого символа содержатся в восьми
байтах. Каждый байт содержит установку для точек одного ряда,
начиная с верхнего ряда, причем старший бит (номер 7) соответст-
вует самой левой точке в ряду. Когда соответствующий бит равен 1,
то точка высвечивается. Для описания символа Вы должны определить
правильные последовательности битов для восьми байтов и поместить
их в последовательные ячейки памяти. На рис. 4-3 показано как 8
байтов описывают бубновую масть.
Все 128 символов вместе требуют 1024 байта, хотя вовсе не
требуется, чтобы были описаны все символы. Специальный вектор
прерывания (постоянный указатель в младших адресах памяти
[1.2.0]) указывает на адрес первого байта первого символа расши-
ренного набора, т.е. на символ номер 128. Когда в позицию символа
в видеобуфере посылается код 128, то просматриваются и выводятся
первые восемь байт. Если номер символа 129, то выводятся байты с
девятого по шестнадцатый, и т.д.
Номер этого вектора прерывания 1FH и он расположен по адресу
0000:007C. Поместите значение смещения в младшее слово (сначала
младший байт), а адрес сегмента - в старшее слово (снова, сначала
младший байт). Отметим, что можно символы с большими номерами
кодов, не отводя памяти для символов с меньшими номерами; надо
просто чтобы вектор указывал на некоторый адрес, который меньше,
чем адрес начала блока, содержащего данные для описания символов.
Восьмибайтные последовательности, описывающие символы ASCII с
кодами 128-255 приведены в [4.3.5]. У PCjr вектор 1FH указывает
на вторые 128 символов ASCII, а вектор 44H - на первые. Оба этих
вектора могут быть изменены, допуская полный набор 256 символов,
определяемых пользователем.
Для EGA картина намного сложнее, но и намного гибче. При ини-
циализации текстового режима один из двух наборов символов (8*8
или 8*14) копируется из ПЗУ EGA в карту битов 2 видеобуфера. Эта
часть буфера рассматривается как разбитая на блоки, причем стан-
дартный набор символов помещается в блок 0. При условии, что EGA
оснащен достаточной памятью могут быть определены еще три блока
для описания символов. Размер блока определяется числом строк
матрицы, используемой для описания символа. Символы, описываемые
матрицей 8*8 требуют 8*256 или 2048 байт. Когда разрешены более
одного блока символов, то бит 3 байта атрибутов определяет из
какого блока будут браться данные для описания символа.
Какой из блоков будет использоваться зависит от установки
битов 0-3 регистра выбора карты символов, адрес порта которого
3C5H. Предварительно надо послать 3 в порт 3C4H, чтобы указать
требуемый регистр. Биты 1-0 дают номер блока символов, который
берется когда бит 3 байта атрибутов равен 0, а биты 3-2 - делают
то же самое, когда бит 3 равен 1. Когда установка обоих пар битов
совпадает, то возможность использования двух наборов символов
отсутствует и бит 3 байта атрибутов переключается на установку
интенсивности символа. В этом случае используется только блок 0.
Однако никто не может помешать Вам поместить свои символы в любую
нужную Вам позицию в этом блоке. Если Вы изменили стандартный
набор символов, то Вы можете в любой момент восстановить его из
ПЗУ.
Высокий уровень.
В Бейсике Вы должны позаботиться о том, чтобы данные описываю-
щие символы находились за пределами памяти, используемой програм-
мой. Если имеется много памяти, то можно поместить данные в стар-
шие адреса; если имеется опасность конфликта, то следует исполь-
зовать команду CLEAR для ограничения количества памяти, которую
может использовать Бейсик. Затем следует поместить адрес первого
байта данных в вектор прерывания. В следующем примере описывается
символ 128 как квадратная рамка. Операторы DATA содержат значе-
ния, описывающие символ. Они равны либо 255, либо 129; в первом
случае все биты равны 1, а во втором равны 1 только крайние биты.
О вычислении десятичных значений, соответствующих данным цепочкам
битов см. приложение Б.
100 '''помещаем данные, начиная с адреса &H3000
110 DATA 255, 129, 129, 129, 129, 129, 129, 255
120 DEF SEG = &H3000 'указываем начало сегмента
130 FOR N = 0 TO 7 'определяем 8 байт
140 READ Q 'читаем 1 байт
150 POKE N,Q 'помещаем его в память
160 NEXT 'и т.д.
170 '''установка вектора прерывания
180 DEF SEG = 0 'указываем на начало памяти
190 POKE 124,0 'указываем смещение
200 POKE 125,0 '
210 POKE 126,0 'указываем сегмент
220 POKE 127,&H30 '
230 '''печатаем символ
240 LOCATE 12,12: PRINT CHR$(128) 'теперь есть символ 128
Средний уровень.
Для цветного адаптера и PCjr используйте функцию 25H прерыва-
ния 21H для изменения вектора прерывания 1FH. При входе DS:DX
должны указывать на первый байт блока данных. Более подробное
описание см. в [1.2.3]. В примере создаются два символа с номера-
ми 128 и 129. Они являются зеркальными отображениями друг друга,
а выведенные подряд образуют небольшой прямоугольник.
;---в сегменте данных
CHARACTER_DATA DB 11111111B, 10000000B, 10000000B, 10000000B
DB 10000000B, 10000000B, 10000000B, 11111111B
DB 11111111B, 00000001B, 00000001B, 00000001B
DB 00000001B, 00000001B, 00000001B, 11111111B
;---установка вектора прерывания
PUSH DS ;сохраняем DS
LEA DX,CHAR_DATA ;смещение для данных в DX
MOV AX,SEG CHAR_DATA ;сегмент для данных в DS
MOV DS,AX ;
MOV AH,25H ;функция установки вектора
MOV AL,1FH ;номер изменяемого вектора
INT 21H ;установка вектора
POP DS ;восстанавливаем DS
;---печать символов
MOV AH,2 ;номер функции
MOV DL,128 ;первый символ
INT 21H ;вывод его
MOV DL,129 ;второй символ
INT 21H ;вывод его
Для EGA функция 11H прерывания 10H манипулирует набором симво-
лов. Эта функция может быть очень сложной, когда она используется
для создания специальных режимов экрана, но ее основное примене-
ние достаточно простое. Имеется четыре подфункции. Когда AL равен
0, то данные, определяемые пользователем переносятся из памяти в
специальный блок символов. Когда AL равен 1 или 2, то наборы
данных для символов 8*14 и 8*8 соответственно копируются из ПЗУ в
блок символов. Когда AL равен 3, то функция устанавливает назна-
чение блока в регистре выбора карты символов, как описано выше. В
последнем случае надо просто поместить соотвествующие данные в BL
и вызвать функцию. Для загрузки данных из ПЗУ поместите номер
блока в BL и выполните функцию. Для загрузки своих данных надо
чтобы ES:BP указывали на них, число передаваемых символов должно
быть в CX, смещение (номер символа) в блоке должно быть в DX,
число байтов на символ - в BH, а номер блока - в BL. После этого
вызывайте прерывание 10H. Вот пример:
;---устанавливаем 128 пользовательских символов в блоке 0
MOV AX,SEG CHARACTER_DATA ;ES:BP должны указывать на данные
MOV ES,AX ;
MOV BP,OFFSET CHARACTER_DATA ;
MOV CX,128 ;число символов
MOV DX,128 ;начальное смещение
MOV BL,0 ;номер блока
MOV BH,8 ;матрица 8*8
MOV AL,1 ;номер подфункции
MOV AH,11H ;номер функции
INT 10H ;переносим данные
4.3.5 Сводка данных для описания символов.
Ниже приведены 8-байтные последовательности, необходимые для
описания символов для цветного графического адаптера. Их исполь-
зование объяснено в [4.3.4].
Код ASCII Символ Последовательность (16-ная)
128 А 78 CC C0 CC 78 18 0C 78
129 Б 00 CC 00 CC CC CC 7E 00
130 В 1C 00 78 CC FC C0 78 00
131 Г 7E C3 3C 06 3E 66 3F 00
132 Д CC 00 78 0C 7C CC 7E 00
133 Е E0 00 78 0C 7C CC 7E 00
134 Ж 30 30 78 0C 7C CC 7E 00
135 З 00 00 78 0C 7C CC 7E 00
136 И 7E C3 3C 66 7E 60 3C 00
137 Й CC 00 78 CC FC C0 78 00
138 К E0 00 78 CC FC C0 78 00
139 Л CC 00 70 30 30 30 78 00
140 М 7C C6 38 18 18 18 3C 00
141 Н E0 00 70 30 30 30 78 00
142 О C6 38 6C C6 FE C6 C6 00
143 П 30 30 00 78 CC FC CC 00
144 Р 1C 00 FC 60 78 60 FC 00
145 С 00 00 7F 0C 7F CC 7F 00
146 Т 3E 6C CC FE CC CC CE 00
147 У 78 CC 00 78 CC CC 78 00
148 Ф 00 CC 00 78 CC CC 78 00
149 Х 00 E0 00 78 CC CC 78 00
150 Ц 78 CC 00 CC CC CC 7E 00
151 Ч 00 E0 00 CC CC CC 7E 00
152 Ш 00 CC 00 CC CC 7C 0C F8
153 Щ C3 18 3C 66 66 3C 18 00
154 Ъ CC 00 CC CC CC CC 78 00
155 Ы 18 18 7E C0 C0 7E 18 18
156 Ь 38 6C 64 F0 60 E6 FC 00
157 Э CC CC 78 FC 30 FC 30 30
158 Ю F8 CC CC FA C6 CF C6 C7
159 Я 0E 1B 18 3C 18 18 D8 70
160 а 1C 00 78 00 7C CC 7E 00
161 б 38 00 70 30 30 30 78 00
162 в 00 1C 00 78 CC CC 78 00
163 г 00 1C 00 CC CC CC 7E 00
164 д 00 F8 00 F8 CC CC CC 00
165 е FC 00 CC EC FC DC CC 00
166 ж 3C 6C 6C 3E 00 7E 00 00
167 з 38 6C 6C 38 00 7C 00 00
168 и 30 00 30 60 C0 CC 78 00
169 й 00 00 00 FC C0 C0 00 00
170 к 00 00 00 FC 0C 0C 00 00
171 л C3 C6 CC DE 33 66 CC 0F
172 м C3 C6 CC DB 37 6F CF 03
173 н 18 18 00 18 18 18 18 00
174 о 00 33 66 CC 66 33 00 00
175 п 00 CC 66 33 66 CC 00 00
176 № 22 88 22 88 22 88 22 88
177 Ђ 55 AA 55 AA 55 AA 55 AA
178 Ѓ DB 77 DB EE DB 77 DB EE
179 Ё 18 18 18 18 18 18 18 18
180 Є 18 18 18 18 F8 18 18 18
181 Ѕ 18 18 F8 18 F8 18 18 18
182 І 36 36 36 36 F6 36 36 36
183 Ї 00 00 00 00 FE 36 36 36
184 Ј 00 00 F8 18 F8 18 18 18
185 Љ 36 36 F6 06 F6 36 36 36
186 Њ 36 36 36 36 36 36 36 36
187 Ћ 00 00 FE 06 F6 36 36 36
188 Ќ 36 36 F6 06 FE 00 00 00
189 Ґ 36 36 36 36 FE 00 00 00
190 Ў 18 18 F8 18 F8 00 00 00
191 Џ 00 00 00 00 F7 18 18 18
192 А 18 18 18 18 1F 00 00 00
193 Б 18 18 18 18 FF 00 00 00
194 В 00 00 00 00 FF 18 18 18
195 Г 18 18 18 18 1F 18 18 18
196 Д 00 00 00 00 FF 00 00 00
197 Е 18 18 18 18 FF 18 18 18
198 Ж 18 18 1F 18 1F 18 18 18
199 З 36 36 36 36 37 36 36 36
200 И 36 36 37 30 3F 00 00 00
201 Й 00 00 3F 30 37 36 36 36
202 К 36 36 F7 00 FF 00 00 00
203 Л 00 00 FF 00 F7 36 36 36
204 М 36 36 37 30 37 36 36 36
205 Н 00 00 FF 00 FF 00 00 00
206 О 36 36 F7 00 F7 36 36 36
207 П 18 18 FF 00 FF 00 00 00
208 Р 36 36 36 36 FF 00 00 00
209 С 00 00 FF 00 FF 18 18 18
210 Т 00 00 00 00 FF 36 36 36
211 У 36 36 36 36 3F 00 00 00
212 Ф 18 18 1F 18 1F 00 00 00
213 Х 00 00 1F 18 1F 18 18 18
214 Ц 00 00 00 00 3F 36 36 36
215 Ч 36 36 36 36 FF 36 36 36
216 Ш 18 18 FF 18 FF 18 18 18
217 Щ 18 18 18 18 F8 00 00 00
218 Ъ 00 00 00 00 1F 18 18 18
219 Ы FF FF FF FF FF FF FF FF
220 Ь 00 00 00 00 FF FF FF FF
221 Э F0 F0 F0 F0 F0 F0 F0 F0
222 Ю 0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F 0F
223 Я FF FF FF FF 00 00 00 00
224 р 00 00 76 DC CB DC 76 00
225 с 00 78 CC F8 CC F8 C0 C0
226 т 00 CC C0 C0 C0 C0 00 00
227 у 00 FE 6C 6C 6C 6C 6C 00
228 ф FC CC 60 30 60 CC FC 00
229 х 00 00 7E D8 D8 D8 70 00
230 ц 00 66 66 66 66 7C 60 C0
231 ч 00 76 DC 18 18 18 18 00
232 ш FC 30 78 CC CC 78 30 FC
233 щ 38 6C C6 FE C6 6C 38 00
234 ъ 38 6C C6 C6 6C 6C EE 00
235 ы 1C 30 18 7C CC CC 78 00
236 ь 00 00 7E DB DB 7E 00 00
237 э 06 0C 7E DB DB 7E 60 C0
238 ю 38 60 C0 F8 C0 60 38 00
239 я 78 CC CC CC CC CC CC 00
240 ј 00 FC 00 FC 00 FC 00 00
241 Ј 30 30 FC 30 30 00 FC 00
242 т 60 30 18 30 60 00 FC 00
243 у 18 30 60 30 18 00 FC 00
244 ф 0E 1B 1B 18 18 18 18 18
245 х 18 18 18 18 18 D8 D8 70
246 ц 30 30 00 FC 00 30 30 00
247 ч 00 76 DC 00 76 DC 00 00
248 ш 38 6C 6C 38 00 00 00 00
249 щ 00 00 00 18 18 00 00 00
250 ъ 00 00 00 00 18 00 00 00
251 ы 0F 0C 0C 0C EC 6C 3C 1C
252 ь 78 6C 6C 6C 6C 00 00 00
253 э 70 18 30 60 78 00 00 00
254 ю 00 00 3C 3C 3C 3C 00 00
255 00 00 00 00 00 00 00 00
Раздел 4. Вывод точечной графики.
Цветной графический адаптер имеет три графических режима, PCjr
- шесть, а EGA - семь. Как устанавливать эти режимы показано в
[4.1.2]. Требования к размеру памяти существенно отличаются для
различных режимов, в зависимости от разрешения экрана и числа
используемых цветов. В своих улучшенных графических режимах EGA
использует память дисплея совсем по-другому, чем остальные видео-
системы, но он точно эмулирует их использование памяти при работе
в трех общих режимах.
Сначала рассмотрим цветной адаптер и систему PCjr. Два цвета
(черный и белый) требуют только один бит памяти для каждой точки
на экране. Четыре цвета занимают 2 бита, а 16 цветов - 4 (8-цвет-
ные режимы не используются, поскольку три бита, требующиеся для
их представления нельзя удобно разместить в 8 бит байта). Для
всех режимов по вертикали имеется 200 точек. Низкое разрешение
(используемое только на PCjr) использует 160 точек по горизонта-
ли, среднее разрешение - вдвое больше (320 точек) и высокое раз-
решение - еще вдвое больше (640 точек). Число килобайт памяти,
требуемое для каждого режтима приведено в [4.5.3].
В двух- и четырехцветном режимах PCjr имеет выбор любого из 16
доступных цветов. Цветной адаптер более ограничен. В двухцветном
режиме он всегда ограничен белым и черным, а в четырехцветном
режиме только цвет фона может выбираться из 16 цветов, в то время
как основной цвет должен браться только из двух предопределенных
палетт. Палетта 0 содержит коричневый, зеленый и красный цвета, а
палетта 1 - циан, магента и белый.
В отличие от текстовых данных в режимах 4-6 и 8-A графические
данные разбиты на видеостранице на части. В большинстве режимов
данные разбиваются на две части, при этом первая половина буфера
содержит данные для четных строк экрана, а вторая половина -
данные для нечетных строк (строки нумеруются, начиная с верха
экрана вниз). Однако в 16-цветных режимах PCjr буфер размером 32K
делится на четыре части, каждая из которых содержит данные для
каждой четвертой строки.
В 4-цветных режимах первый байт буфера содержит информацию о
самых левых точках строки 0, причем старший бит относится к самой
левой точке. Следующий байт содержит информацию о следующем сег-
менте строки и т.д. Для всей строки требуется 80 байт. 81-й байт
содержит информацию о левом конце строки 2. В 16-цветных режимах
картина приблизительно такая же, но для каждой строки требуется
160 байт и каждая часть буфера содержит данные только для вдвое
меньшего числа строк. Для цветного графического адаптера четные
строки занимают память со смещениями от 0000 до 1F3FH, а нечетные
- от 2000H до 3F3FH. Промежуток между 1F3FH и 2000H игнорируется.
Для PCjr соответствующие ячейки могут существенно различаться, в
зависимости от режима и числа используемых страниц. PCjr спе-
циально устроен таким образом, что вывод в 16K, начинающихся с
сегмента B800H перенаправляется в ту область памяти, где реально
расположен видеобуфер. Это свойство позволяет писать программы,
которые будут одинаково работать на цветном дисплее и PCjr.
Для режимов экрана EGA от DH до 10H память организована совсем
по-другому. Она разделяется на одну, две или четыре битовые плос-
кости, каждая из которых организована так же, как для черно-бело-
го режима высокого разрешения, описанного выше: когда байт данных
посылается в определенный адрес видеобуфера, то каждый бит соот-
ветствует точке на экране, причем они описывают горизонтальный
сегмент строки и бит 7 соответствует самой левой точке. Записы-
ваются четыре таких битовых плоскости, соответствующих одним и
тем же адресам в видеобуфере. Это отводит каждой точке 4 бита,
что позволяет описывать 16 цветов. На рис. 4-4 показаны различные
схемы распределения памяти.
В графическом режиме могут выводиться и символы. Однако они
создаются не обчыным способом, вместо этого BIOS вырисовывает их
поточечно, не изменяя фонового цвета. По этой причине такие вещи
как негативное изображение и мигание символов недоступны в графи-
ческом режиме. Не выводится и курсор. BIOS может читать и опреде-
лять установку точек в позиции курсора, чтобы узнать какой символ
там содержится. Символы располагаются в одной из позиций, соот-
ветствующих обычным строкам и столбцам, что означает, что они
всегда начинаются на границе кратной восьми точкам.
4.4.1 Установка цветов для точечной графики.
PCjr и EGA работают с цветом совсем по-другому, чем цветной
адаптер. Они используют регистры палетты, которые позволяют в
любой момент изменить цвет, который соответствует данному коду
цвета. Вследствие этой разницы мы будем обсуждать эти две системы
отдельно и начнем с цветного адаптера.
Обе системы используют один и тот же основной набор кодов
цвета, который в точности совпадает с используемым в текстовых
режимах:
Номер кода Цепочка битов Цвет
0 0000 черный
1 0001 синий
2 0010 зеленый
3 0011 циан
4 0100 красный
5 0101 магента
6 0110 коричневый
7 0111 белый
8 1000 серый
9 1001 яркосиний
10 1010 яркозеленый
11 1011 яркий циан
12 1100 розовый
13 1101 яркая магента
14 1110 желтый
15 1111 яркобелый
Для цветного графического адаптера цвет разрешен только в
режиме умеренного разрешения. Для каждой точки отводятся два бита
каждого байта видеобуфера. Четыре возможных комбинации этих битов
представляют один фоновый и три основных цвета. Фоновый цвет
может быть любым из 16. Однако три основных цвета могут выбирать-
ся из одной из двух палетт, каждая из которых содержит только три
предопределенных цвета. Это следующие цвета:
Номер кода Цепочка битов Палетта 0 Палетта 1
0 00 цвет фона цвет фона
1 01 зеленый циан
2 10 красный магента
3 11 желтый/коричневый белый
Если Вы в какой-то момент переключились между палеттами, то все
выведенные на экран цвета будут соответственно изменены. Единст-
венный способ использовать цвет, не входящий в эти палетты, сос-
тоит в том, чтобы искуственно рассматривать один из цветов палет-
ты как фоновый цвет, что предполагает заполнение этим цветом
всего экрана, когда экран чистится (используйте для этого прямое
отображение в память). После этого истинный фоновый цвет может
показываться "сквозь него" в качестве основного цвета. Такая
техника приводит к созданию границы экрана, аналогичной той, что
изображается в текстовых режимах. В противном случае граница
экрана не может быть выделена цветом, так как весь экран закра-
шивается фоновым цветом, хотя точки относящиеся к области границы
нельзя адресовать. Отметим, что BIOS хранит в своей области дан-
ных однобайтную переменную, которая содержит текущий номер палет-
ты. Ее адрес равен 0040:0066H. Изменение этого числа не меняет
текущую установку палетты; наоборот, если Вы измените цвет палет-
ты другими средствами, помимо функций операционной системы, то
значение этой переменной будет модифицировано.
Символы могут перемешиваться с точечной графикой. Цвет, кото-
рым будут выводиться символы, зависит от того, какую фукнцию Вы
будете использовать для их вывода. Простейшая функция по умолча-
нию использует третий цвет текущей палетты. Однако имеется ряд
способов использовать любой из цветов палетты, а также выводить
символы различными цветами. Смотрите обсуждение в [4.1.3].
EGA и PCjr обеспечивают добавочную гибкость в использовании
атрибутов цвета, независимо от того, в каком режиме они работают.
При 16-цветной графике четыре бита, находящиеся в памяти для
каждой точки экрана дают цепочку битов, которая не переводится
прямо в соответствующие цвета приведенной таблицы. Вместо этого
каждый номер относится к одному из 16 регистров палетты. Каждый
из этих регистров содержит цепочку битов, соответствующую цвету,
который будет выводиться на самом деле. Если все 16 регистров
будут содержать 0100, то независимо от того, какой атрибут будет
приписан точке в памяти, она будет выведена красным цветом. Зна-
чение в регистре 0 используется в качестве фонового цвета. На
рис. 4-1 в [4.1.3] показан этот механизм. В двух- и четырехцвет-
ном режимах используются только первые два или четыре регистра
палетты.
Регистры палетты позволяют программе изменить все выводимое в
одном цвете на другой, не делая никаких изменений в видеобуфере.
Более того отдельные объекты могут появляться и исчезать как по
волшебству. Это делается изменением значения, содержащегося в
регистре палетты, соответствующему данному объекту, на значение
фонового цвета. Например, предположим, что фоновый цвет черный
(0000) и что объект выведен с атрибутом 1110, так что он выводит-
ся в том цвете, который указан в регистре палетты 15 (по умолча-
нию значение для этого регистра желтый). Если изменить значение
регистра 15 на 0000 (черный фоновый цвет), то объект исчезнет. Но
на самом деле объект хранится в памяти, так как он записан с
атрибутом 1110, а не с атрибутом 0000, как все точки фона. Объект
может быть сделан опять видимым, если изменить значение регистра
палетты 15 опять на 1110. Не обязательно, чтобы исчезали все
желтые объекты, поскольку некоторые могут быть выведены с другим
атрибутом, который также соответствует регистру палетты, содержа-
щему также желтый цвет.
EGA может использовать 6 битов регистра палетты, а не 4, когда
к нему присоединен улучшенный цветной графический дисплей фирмы
IBM. При этом становятся доступными 64 цвета, кодировка для кото-
рых R'G'B'RGB. R, G и B соответствуют темным цветам, а R', G' и
B' - светлым. Различные комбинации создают 64 оттенка. Как всег-
да, 111111 соответствует белому цвету, а 000000 - черному. Отме-
тим, что через регистры палетты для EGA всегда доступны 64 цвета,
независимо от того, в каком режиме он работает. При работе в
режиме 4-цветной графики (как у цветного адаптера) активны только
младшие 4 регистра палетты, но они могут содержать любые цвета.
Высокий уровень.
Когда цветной дисплей работает в графическом режиме, то Бейсик
обрабатывает оператор COLOR по другому, чем в текстовом режиме.
Сначала идет фоновый цвет, в виде числа от 0 до 15, а затем идет
номер палетты 0 или 1. Например, COLOR 2,1 устанавливает зеленый
фоновый цвет (#2) для всего экрана и активизирует палетту 1.
После этого три возможных основных цвета указываются их номерами
в палетте: 1 - циан, 2 - магента и 3 - белый (сравните с операто-
ром PAINT). Чтобы выключить цвет в режиме умеренного разрешения
напишите SCREEN ,1. Отметим, что использование только черного и
белого цветов в режиме умеренного разрешения не приводит к эко-
номии памяти. PCjr использует оператор COLOR таким образом только
в режиме SCREEN 1. Для режимов от SCREEN 3 до SCREEN 6 формат
этого оператора COLOR основной,фоновый. При этом основной цвет -
это число в диапазоне от 1 до 15 в 16-цветном режиме и от 1 до 3
- в 4-цветном. Он не должен быть равным 0, который всегда исполь-
зуется в качестве фонового цвета.
Имеются специальные операторы для установки регистров палетты:
PALETTE и PALETTE USING. PALETTE устанавливает цвет соответствую-
щий любому атрибуты. Например, PALETTE 9,11 приводит к тому, что
точки нарисованные с цветом палетты 9 (обычно светлосиний) будут
выведены в цвете 11 (светлый циан). Чтобы изменить установку всех
регистров палетты к их первоначальному значению, т.е. чтобы ре-
гистр 0 содержал 0, регистр 12 - 12 и т.д. надо написать просто
PALETTE. Отметим, что в режимах SCREEN 4 и SCREEN 6 регистры
палетты инициализируются таким образом, чтобы атрибуты цветов 1-3
были такими же, как для палетты 1 на цветном графическом дисплее.
Это делается в целях совместимости.
Все 16 регистров палетты могут быть установлены одним операто-
ром PALETTE USING. PALETTE USING направляет содержимое 16-эле-
ментного целого массива в регистры палетты. Имея несколько таких
массивов программа может быстро переключать различные схемы цве-
тов. Каждый элемент массива должен быть числом в диапазоне от 0
до 15, или -1, в последнем случае соответствующий регистр не
изменяется. Например, для обращения привычной схемы цветов соз-
дайте массив, в котором ARRAYNAME(0) = 15, ARRAYNAME(1) = 14 и
т.д. Затем напишите PALETTE USING ARRAYNAME(0) и содержимое мас-
сива ARRAYNAME будет передано в регистры палетты. 0 индицирует
начальную позицию в массиве, с которой надо брать данные посылае-
мые в регистры. Могут использоваться более длинные массивы, из
которых данные могут браться начиная с любой точки, при условии
что до конца массива еще есть 16 элементов. PALETTE USING ARRAY-
NAME(12) будет брать данные, начиная с 12-го байта массива. Отме-
тим, что оператор PALETTE USING работает как в текстовом, так и в
графическом режимах. Вот пример:
100 DEF INT A-Z 'все переменные целые
110 DIM SCHEME1(16) 'массив для схемы цветов #1
120 DIM SCHEME2(16) 'массив для схемы цветов #2
130 DATA 3,5,9,2,4,12,15,1,6,7,14,13,8,11,10,0
140 DATA 0,11,13,7,1,12,2,5,10,8,14,6,15,4,9,3
150 FOR N = 0 TO 15 'для каждого регистра палетты
160 READ Q 'прочитать код цвета
170 SCHEME1(N) = Q 'и поместить его в массив
180 NEXT '
190 FOR N = 0 TO 15 'то же самое со вторым массивом
200 READ Q '
210 SCHEME2(N) = Q '
220 NEXT '
230 PALETTE USING SCHEME1(0) 'установка регистров
.
500 PALETTE USING SCHEME2(0) 'меняем их посреди программы
Средний уровень.
Функция BH прерывания 10H устанавливает как фоновый цвет, так
и цвета палетты - но не одновременно. Для установки фонового
цвета надо поместить в BH 0, а затем код цвета от 0 до 15 в BL.
Для установки палетты надо поместить в BH 1, а в BL 0 или 1. В
данном примере устанавливается цвет фона циан и выбирается палет-
та 0:
;---установка цвета фона и палетты
MOV AH,0BH ;функция установки цвета
MOV BH,0 ;сначала устанавливаем фоновый цвет
MOV BL,3 ;код циана
INT 10H ;установка цвета
MOV BH,1 ;теперь устанавливаем палетту
MOV BL,1 ;выбираем палетту 1
INT 10H ;устанавливаем палетту
На PCjr эта функция работает точно так же в 4-цветном режиме,
устанавливая регистры 1-3 в одну из схем цветов, используемых
цветным адаптером. В 2-цветном режиме 0 в BL соответствует белому
цвету, как цвету 1, а 1 - черному. Эта функция не влияет на наз-
начения, используемые в 16-цветном режиме. Однако во всех случаях
фоновый цвет может быть установлен засылкой в BH 0, а в BL - кода
цвета.
Низкий уровень.
Для цветного адаптера мы можем получить доступ к "регистру
выбора цвета" через порт 3D9H. В графических режимах этот регистр
действует по-другому, чем в текстовых (описанных в [4.1.3]). Биты
0-3 содержат информацию о фоновом цвете в обычном формате (соот-
ветственно синий, зеленый икрасный компоненты и интенсивность).
Бит 5 выбирает палетту, когда этот бит равен 0, то палетта номер
0. В графических режимах остальные биты не имеют значения. Этот
регистр только для записи, поэтому Вы должны указывать информацию
и о фоновом цвете и о палетте, при изменении любого из них.
MOV DX,3D9H ;адрес регистра выбора цвета
MOV AL,00100110B ;цепочка битов для циана и палетты 1
OUT DX,AL ;посылаем ее
Поскольку они используют регистры палетты, то этот пример
неприменим ни к PCjr ни к EGA. Для них надо просто загрузить
требуемые значения в эти регистры. У PCjr эти регистры нумеруются
от 10H до 1FH. Доступ ко всем регистрам осуществляется через один
порт с адресом 3DAH. Любое новое значение принимаемое этим портом
воспринимается адресным регистром. Поэтому надо послать сначала
номер регистра, а затем код цвета для этого регистра. Чтобы быть
уверенным, что порт ожидает номер регистра надо прочитать из
него. Например, чтобы поместить яркосиний цвет (1001) в регистр
палетты 2:
;---помещаем код яркосинего цвета в регистр палетты 2
MOV DX,3DAH ;адрес массива ворот дисплея
IN AL,DX ;читаем из него
MOV AL,12H ;номер регистра
OUT DX,AL ;посылаем номер регистра
MOV AL,00001001B ;код яркосинего цвета
OUT DX,AL ;посылаем цвет
У EGA адрес порта доступа к регистрам палетты - 3C0H, а регистры
нумеруются от 00 до 0FH. Надо прочитать из порта 3DAH (а не
3C0H), чтобы быть уверенным, что ожидается номер регистра. Когда
к EGA присоединен улучшенный цветной дисплей и переключатели
установлены соответствующим образом, то в регистры помещаются
6-битные значения.
4.4.2 Рисование точки на экране (монохромный, цветной и PCjr).
Вследствие организации графической информации в видеобуфере
вывод одной точки подразумевает изменение отдельных битов памяти.
Режимы двух, четырех и шестнадцати цветов требуют, чтобы для
установки характеристик одной точки были изменены один, два и
четыре бита соответственно. Эти операции могут требовать огромно-
го количества процессорного времени, о чем свидетельствует то,
что большинство графического программного обеспечения работает
очень медленно. Тщательное обдумывание часто позволяет сразу
установить все биты одного байта, а не обращаться к одному и тому
же байту 4 или 8 раз. Имейте это ввиду, и не следуйте слепо при-
веденной здесь технике поточечного вывода.
Высокий уровень.
Бейсик предоставляет операторы PSET и PRESET для изменения
цвета отдельной точки. Эти имена образованы от PointSET (установ-
ка точки) и PointRESET (сброс точки). Они очень похожи. За обоими
должны следовать координаты столбца и строки, указываемой точки,
заключенные в скобки. Отметим, что координаты следуют в порядке
x,y - т.е. сначала идет столбец, а затем строка; этот порядок
обратный по отношению к порядку оператора LOCATE, который пози-
ционирует текст на экране. PSET(50,80) или PRESET(50,80) устанав-
ливают цвет точки в столбце 50 и строке 80. За оператором PSET
может следовать код цвета, который лежит в диапазоне, определяе-
мом текущим режимом экрана. Если код цвета не указан, то исполь-
зуется максимальный номер кода, который допустим для данного
режима. В PRESET цвет не указывается. Он всегда возвращает точке
цвет фона (код 0). Например:
100 PSET(100,180),3 'установка цвета 3 текущей палетты
110 PRESET(100,180) 'изменение цвета точки на фоновый
PSET и PRESET обычно используют систему координат, в которой
левый верхний угол экрана имеет координаты 0,0. Оператор WINDOW
позволяет Вам переопределить систему координат так, что например,
координаты левого верхнего угла будут -100,100, центра экрана -
0,0, а правого нижнего угла - 100,-100. Для этого случая надо
записать оператор в виде WINDOW(-100,100)-(100,-100). (Новые
координаты не будут влиять на систему координат 25*80 (или
25*40), в которой оператор LOCATE позиционирует символы на графи-
ческом экране [4.2.1].)
Как и в операторе LINE [4.4.5], первое число каждой пары в
скобках указывает горизонтальную координату (по оси x). Координа-
ты могут быть как положительными, так и отрицательными, лишь бы
они не были равными. Левому краю экрана всегда присваивается
меньшее число (которое может быть большим отрицательным). Таким
образом, даже если Вы поменяете координаты в примере и запишете
оператор WINDOW(100,-100)-(-100,100), то значение -100 будет
взято для левой границы экрана.
Второе число каждой пары координат определяет границы экрана
по вертикали. И опять, меньшее значение будет относиться к нижней
границе экрана, независимо от того, в какой паре координат оно
указано. Большее положительное значение (или меньшее из двух
отрицательных) присваивается в качестве значения оси y для верх-
ней строки экрана. Направление увеличения значений может быть
обращено, с тем чтобы максимальные значения соответствовали низу
экрана и наоборот. Надо просто добавить к оператору слово SCREEN,
например, WINDOW SCREEN(-100,100)-(100,-100).
Программа может указывать точки, относящиеся к области за
пределами координат экрана. Например, центр окружности может
находиться за пределами экрана, с тем чтобы видна была только
часть дуги. Отметим, что координаты, указываемые оператором WIN-
DOW могут непрерывно изменяться при изменении масштаба или угла
зрения на объект. Изображение должно перерисовываться, а иногда
стираться, при изменении координат окна.
Оператор PMAP преобразует координаты от обычной физической
системы координат к "мировой" системе, устанавливаемой оператором
WINDOW. PMAP использует четыре кодовых номера:
0 преобразует x из "мировой" системы в физическую
1 преобразует y из "мировой" системы в физическую
2 преобразует x из физической системы в "мировую"
3 преобразует y из физической системы в "мировую"
Оператор имеет форму PMAP(позиция,код). Например, предположим,
что Вы установили систему "мировых" координат оператором WINDOW.
Координаты левого верхнего угла экрана (-100,100), а правого
нижнего - (100,-100). Какая будет позиция центральной точки экра-
на (0,0) при использовании обычной физической системы 320*200, в
которой левый верхний угол имеет координаты 0,0? Чтобы найти X
напишите X = PMAP(0,0), а Y - напишите Y = PMAP(0,1). Вы получите
значение X = 160, а Y = 100.
Средний уровень.
Функция CH прерывания 10H устанавливает точку. DX содержит
строку, а CX - столбец, оба отсчитываемые от 0. Код цвета поме-
щается в AL. Отметим, что содержимое AX будет разрушено при вы-
полнении прерывания. Если Вы используете это прерывание в цикле,
то не забудьте сохранить AX на стеке и каждый раз восстанавливать
его.
;---вывод точки с координатами 100,180
MOV AH,0CH ;функция установки точки
MOV AL,3 ;выбираем цвет 3 палетты
MOV CX,100 ;строка
MOV DX,180 ;столбец
INT 10H ;выводим точку
;---стираем точку
MOV AH,0CH ;восстанавливаем функцию
MOV AL,0 ;используем для стирания фоновый цвет
MOV DX,100 ;строка
MOV CX,180 ;столбец
INT 10H ;стираем точку
В то время как цвет палетты помещается в младшие биты AL,
старший бит также имеет значение. Если он равен 1, то над цветом
производится операция исключающего ИЛИ с текущим цветом. Напом-
ним, что операция исключающего ИЛИ устанавливает бит только в том
случае если из двух сравниваемых битов установлен только один.
Если оба сравниваемые бита равны 1 или оба равны 0, то результат
будет 0. Для двухцветного режима это означает, что такая операция
обращает установку бита. Если эту операцию применить ко всем
точкам экрана, то будет обращен весь экран. В четырех- и 16-цвет-
ном режимах, с другой стороны, области экрана могут менять свои
цвета. Например, пусть в 4-цветном режиме умеренного разрешения
область занята точками либо цвета 1 палетты (установка битов 01B)
или цвета 2 палетты (10B). Что произойдет, если применить ко всем
точкам этой области операцию исключающего ИЛИ с 11B? 01B перейдет
в 10B, а 10B перейдет в 01B - цвета будут обращены.
Низкий уровень.
На низком уровне мы имеем возможность прямого доступа к видео-
буферу (отображение в память). Сначала Вы должны вычислить смеще-
ние точки (а) внутри буфера и (б) внутри байта, содержащего биты,
относящиеся к данной точке. После этого битовые операции обеспе-
чат соответствующую установку. Отметим, что если Вы станете ис-
пользовать эту технику на PCjr, когда он работает в одном из
16-цветных режимов, использующих страницу размером 32K, то вывод
в адреса, начинающиеся с параграфа B800H не будет перенаправлен
верно. Вам необходимо прямо адресовать реальные ячейки, располо-
женные в сегменте ниже 2000H.
Для нахождения точки необходимо прежде всего определить нахо-
дится ли она в четной или нечетной строке. В данном примере стро-
ка помещена в CX, а столбец - в DX. Если бит 0 регистра CX равен
0, то строка имеет четный номер. Четные строки расположены со
смещением 0 относительно начала буфера. Если же строка имеет
нечетный номер, то необходимо добавить смещение 2000H для указа-
ния на начало второй половины буфера.
Затем разделите номер строки на 2, необходимо подсчитать число
только четных или нечетных строк и умножьте результат на 80, т.к.
на одну строку расходуется 80 байт. Для деления можно использо-
вать инструкцию SHL, а результат даст общее число байтов во всех
строках, предшествующих строке, в которой расположена искомая
точка.
Вместо того, чтобы затем вычислять число столбцов в текущей
строке, лучше сначала определить позицию пары битов в байте,
которые содержат эту точку. Это достигается обращением всех битов
в номере столбца (после того как сохранена его копия) и выделения
двух младших битов. Эта процедура покажет находятся ли два бита,
относящиеся к точке на первой, второй, третьей или четвертой
позиции в байте. Умножив это значение на 2 мы получаем номер в
байте первого из двух битов, относящихся к данной точке.
Затем приходит время подсчитать число байтов в строке, пред-
шествующих байту, содержащему итнформацию о требуемой точке. Для
режима умеренного разрешения надо разделить число столбцов на 4,
а для высокого разрешения - на 8. После этого надо сложить три
смещения: смещение за счет номера строки, за счет номера столбца
и смещение начала четных/нечетных строк в буфере. После этого Вы
можете получить требуемый байт из буфера.
Наконец, надо произвести операцию над соответствующими битами
байта. Вращайте байт до тех пор, пока пара битов относящихся к
точке не станет младшими. При вращении необходимо использовать
ранее подсчитанное значение позиции битов. Затем выключите оба
бита поместите в них инструкцией OR требуемый код палетты. Затем
надо произвести обратное вращение и послать байт обратно в буфер.
;---в сегменте данных
PALETTE_COLOR DB 2
;---вызов процедуры
MOV AX,0B800H ;указываем на видеобуфер
MOV ES,AX ;
MOV CX,100 ;номер строки
MOV DX,180 ;номер столбца
CALL SET_DOT ;
.
.
;---определяем число байтов в предшествующих строках
SET_DOT PROC
TEST CL,1 ;номер строки нечетный?
JZ EVEN_ROW ;если нет, то вперед
MOV BX,2000H ;смещение для нечетных строк
JMP SHORT CONTINUE ;переход вперед
EVEN_ROW: MOV BX,0 ;смещение для четных строк
CONTINUE: SHR CX,1 ;делим число строк на 2
MOV AL,80 ;умножаем на 80
MUL CL ;в AX - число байтов
;---определяем положение пары бит в байте
MOV CX,DX ;копируем номер столбца
NOT CL ;обращаем биты
AND CL,00000011B ;в CL - позиция битов (0-3)
SHL CL,1 ;позиция первого бита пары
;---подсчитываем смещение столбца в байтах
SHR DX,1 ;делим номер столбца на 4
SHR DX,1 ;(нужны два младших бита)
;---вычисляем смещение для изменяемого байта
ADD AX,DX ;складываем все три смещения
ADD BX,AX ;
;---изменяем биты нужного байта
MOV AH,ES:[BX] ;читаем нужный байт
ROR AH,CL ;сдвигаем нужные биты вниз
AND AH,11111100B ;чистим младшие 2 бита
MOV AL,PALETTE_COLOR ;изменяем их на цвет палетты
OR AH,AL ;
ROL AH,CL ;обратное вращение
MOV ES:[BX],AH ;возвращаем байт
RET ;
SET_DOT ENDP
4.4.3 Рисование точки на экране (EGA).
У EGA графика более сложная. С точки зрения процессора режимы
экрана 0-7 действуют так же, как соответствующие режимы для цвет-
ного адаптера или PCjr, но режимы от DH до 10H совершенно другие.
Организация памяти для этих режимов меняется, в зависимости от
числа используемых цветов и количества памяти, имеющейся на плате
дисплея. Смотрите рис. 4-4 в [4.4.0].
В режимах D, E и 10H память разбита на 4 битовые плоскости.
Каждая плоскость организована таким же образом, как для черно-бе-
лого режима высокого разрешения цветного адаптера, который обсуж-
дался в [4.4.2]: когда байт данных посылается в определенный
адрес видеобуфера, то каждый бит соответствует точке на экране,
причем весь байт соответствует горизонтальному сегменту линии, а
бит 7 соответствует самой левой точке. Выводятся четыре таких
битовых плоскости, относящиеся к одним и тем же адресам в видео-
буфере. Это приводит к тому, что каждая точка описывается четырь-
мя битами (давая 16 цветов), причем каждый бит находится вотдель-
ном байте отдельной битовой плоскости.
Но как Вы можете записать 4 различных байта данных, располо-
женных по одному и тому же адресу? Ответ на этот вопрос состоит в
том, что Вы не посылаете последовательно четыре байта по этому
адресу. Вместо этого один из трех режимов записи позволяет изме-
нить все 4 байта, на основании одного байта данных полученного от
процессора. Влияние данных посланных процессором зависит от уста-
новки нескольких регистров, включающих два регистра маски, кото-
рые определяют на какие биты и в каких битовых плоскостях будут
изменяться биты.
Для понимания этих регистров мы должны сначала разобраться с
четырьмя регистрами задвижки (latch register). Они содержат дан-
ные для четырех битовых плоскостей в той позиции, к которой было
последнее обращение. (Заметим, что термин битовая плоскость ис-
пользуется как для целой области видеобуфера, так и для однобайт-
ного буфера, временно хранящегося в регистре задвижки.) Когда
процессор посылает данные по определенному адресу, то эти данные
могут изменить или полностью сменить данные регистра задвижки, а
впоследствии именно данные из регистра задвижки записываются в
видеобуфер. Каким образом данные процессора влияют на регистр
задвижки зависит от используемого режима записи, а также от уста-
новки некоторых других регистров. При чтении адреса из видеобуфе-
ра регистры задвижки заполняются четырьмя байтами из четырех
битовых плоскостей по данному адресу. Регистрами задвижки легко
манипулировать, производя их содержимым различные логические
операции, что позволяет устраивать различные графические трюки.
Регистр маски битов и регистр маски карты действуют на регист-
ры задвижки, защищая определенные биты или битовые плоскости от
изменения под действием данных, поступающих от процессора. Ре-
гистр маски битов это регистр только для записи, адрес порта
которого 3CFH. Сначала надо послать 8 в порт 3CEH, чтобы указать
на этот регистр. Установка бита этого регистра в 1 маскирует этот
бит во всех четырех битовых плоскостях, делая соответствующую
точку недоступной для изменения. Однако, поскольку оборудование
работает в байтовых терминах, то реально "неизменяемые" биты
перезаписываются в четыре битовые плоскости. Данные для этих
маскируемых битов хранятся в регистрах задвижки, поэтому програм-
ма должна быть уверена, что текущее содержимое регистров задвижки
относится к правильному адресу памяти. По этой причине перед
записью по данному адресу надо считывать из него.
Регистр маски карты имеет адрес порта 3C5H. Этот регистр толь-
ко для записи. Перед посылкой данных надо послать по этому адресу
2 как указатель. Биты 0-3 этого регистра соответствуют битовым
плоскостям 0-3; старшие 4 бита регистра не используются. Когда
биты 0-3 равны 0, то сответствующие битовые плоскости не изме-
няются при операциях записи. Это свойство используется по-разному
в различных режимах записи, как Вы увидите в дальнейшем.
Три режима записи устанавливаются регистром режима, который
является регистром только для записи, а адрес порта для него
3CFH, который индексируется предварительной засылкой 5 в этот
порт. Режим записи устанавливается в битах 0 и 1, как число от 0
до 2. Бит 2 должен быть равным 0, так же как и биты 4-7. Бит 3
устанавливает один из двух режимов чтения из видеобуфера. Этот
бит может быть 0 или 1. BIOS EGA устанавливает режим записи в 00.
Режим записи 0:
В простейшем случае режим записи 0 копирует данные процессора
в каждую из четырех битовых плоскостей. Например, пусть по опре-
деленному адресу видеобуфера послано 11111111B и разрешены все
биты и все битовые плоскости (т.е. ничто не маскировано описанны-
ми выше регистрами масок). Тогда каждый бит во всех четырех плос-
костях будет установлен в 1, так что цепочка битов для каждой из
соответствующих точек будет 1111B. Это означает, что 8 точек
будут выведены в цвете 15, который изначально соответствует ярко-
белому цвету, хотя регистры палетты позволяют, чтобы на самом
деле это был любой из допустимых цветов.
Теперь рассмотрим тот же случай, но посылается значение
00001000B. Цепочка битов для точки 3 будет 1111, а для остальных
- 0000, что соответствует черному (изначально). Поэтому в данном
случае только точка 3 появится на экране (яркобелая), а остальные
7 точек будут выключены. Даже если остальные 7 точек перед этим
выводились в каком-то цвете, то теперь все они будут переключены
на 0000.
Теперь рассмотрим другие цвета, кроме 1111B. Если Вы пошлете
код палетты желаемого цвета в регистр маски карты, то регистр
маскирует определенные битовые плоскости таким образом, что будет
воспроизведен требуемый цвет. Например, если Вы хотите цвет с
кодом 0100, то пошлите 0100 в регистр маски карты. Тогда битовые
плоскости 0, 1 и 3 не будут изменяться. Когда Вы пошлете по нуж-
ному адресу 11111111B, то это значение будет помещено только в
битовую плоскость 2 и цепочка битов для каждой точки будет 0100.
Если Вы пошлете по этому адресу 00001000B, то точка 3 будет иметь
цепочку битов 0100, а остальные точки - 0000.
Имеется, однако, одна сложность. Регистр маски карты запрещает
изменение битовых плоскостей, но не обнуляет их. Предположим, что
битовая плоскость 0 была заполнена единицами, а битовые плоскости
1 и 3 были заполнены нулями. Если Вы запретите изменения в этих
трех плоскостях, а затем пошлете 11111111B по определенному адре-
су, то битовая плоскость 2 будет заполнена 11111111B, а битовая
плоскость 0 сохранит свои единицы, поэтому результирующий код
цвета каждой точки станет 0101B. Встречаются случаи, когда это
свойство можно использовать для изменения цветов экрана. Но вооб-
ще говоря, необходимо очищать все четыре битовые плоскости (т.е.
все четыре регистра задвижки) перед тем, как писать туда любые
цвета кроме 1111B или 0000B. Это делается просто посылкой 0 по
указанному адресу. Необходимо чтобы при этом была разрешена за-
пись во все четыре битовые плоскости.
Вышеприведенное обсуждение касалось одновременного вывода
восьми точек. Ну а как вывести меньшее количество точек? В этом
случае, конечно, необходимо сохранить существующие данные для
некоторых точек, а чтобы это было возможно текущее содержимое
данного адреса сохраняется в регистрах задвижки. Затем исполь-
зуется регистр маски битов для маскирования тех точек, которые не
должны изменяться. Если бит этого регистра сброшен в 0, то данные
получаемые от процессора для этого бита игнорируются и вместо них
используются данные, хранящиеся в регистрах задвижки. Равен ли
этот бит в данных процессора 0 или 1 - не имеет значения; если Вы
изменяете только бит 2, а все остальные маскированы, то данные,
которые приходят от процессора могут быть 0FFH или 4H, или любое
другое значение, для которого бит 2 установлен. Если бит 2 сьро-
шен, то 0 помещается в этой позиции во всех разрешенных битовых
плоскостях.
Вообще говоря, программа должна сначала прочитать любую ячей-
ку, в которую она собирается записать меньше чем 8 точек. Имеются
два режима чтения (обсуждаемые в [4.4.4]) и безразлично какой из
них выбран. Операция чтения загружает регистры задвижки четырьмя
байтами данных для данного адреса памяти. Данные, возвращаемые
процессору операцией чтения, могут быть отброшены.
До сих пор были рассмотрены самые простые возможности режима
записи 0. При желании Вы можете делать намного более сложные
манипуляции. Одна из возможностей состоит в модификации регистров
задвижки с помощью логических операций перед записью. Для реали-
зации этой возможности регистр вращения данных использует следую-
щие биты:
биты 2-0 число вращений
4-3 00 данные не модифицируются
01 логическое И с регистром задвижки
10 логическое ИЛИ с регистром задвижки
11 исключающее ИЛИ с регистром задвижки
7-5 не используются
Число вращений, которое может быть от 0 до 7, показывает
сколько битов данных должны вращаться перед тем, как поместить их
в регистр задвижки. Обычно это значение равно нулю. Аналогично,
биты 4-3, как правило равны 00, кроме случаев, когда производятся
логические операции. За счет манипуляций с этим регистром одни и
те же данные могут давать различные цвета и изображения без до-
полнительной процессорной обработки. Регистр вращения данных
индексируется посылкой 3 в порт 3CEH; затем данные посылаются в
3CFH.
Наконец, режим записи 0 может работать совсем по-другому если
разрешены установка/сброс. В этом случае определенные цвета в
младших четырех битах регистра установки/сброса (который тоже
имеет адрес порта 3CFH, а индексируется посылкой 0 в 3CEH). Име-
ется соответствующий регистр разрешения установки/сброса, который
разрешает любой из этих четырех битов, устанавливая свои младшие
биты в 1. Когда все 4 бита в регистре установки/сброса разрешены,
то они помещаются во все 8 адресов битовой плоскости при получе-
нии данных от процессора, при этом сами данные процессора отбра-
сываются. Если разрешены не все биты установки/сброса, то данные
процессора помещаются для запрещенных точек. Отметим, что регистр
маски битов запрещает запись данных установки/сброса в определен-
ные точки, но установка регистра маски карты игнорируется при
использовании установки/сброса. BIOS инициализирует регистр раз-
решения установки/сброса в 0, так что он неактивен. Его адрес
порта 3CFH, а индексируется он посылкой 1 в порт 3CEH.
Режим записи 1:
Режим записи 1 предназначен для специальных приложений. В этом
режиме текущее содержимое регистра задвижки записывается по ука-
занному адресу. Напоминаем, что регистры задвижки заполняются
операцией чтения. Этот режим очень полезен для быстрого переноса
данных при операциях сдвига экрана. Регистр маски битов и регистр
маски карты не влияют на эту операцию. Не имеет также значения
какие данные посылает процессор - содержимое регистров задвижки
записывается в память без изменений.
Режим записи 2:
Режим записи 2 предоставляет альтернативный способ установки
отдельных точек. Процессор посылает данные, у которых имеют зна-
чение только 4 младших бита, которые рассматриваются как цвет
(индекс регистра палетты). Можно сказать, что эта цепочка битов
вставляется поперек битовых плоскостей. Цепочка дублируется на
все восемь точек, относящихся к данному адресу, до тех пор пока
регистр маски битов не предохраняет определенные точки от измене-
ния. Регистр маски карты активен, как и в режиме записи 0. Конеч-
но процессор должен послать полный байт, но только младшие 4 бита
существенны.
Высокий уровень.
Бейсик поддерживает EGA в традиционных режимах цветного графи-
ческого адаптера. Ко времени выхода этой книги поддержки дополни-
тельных режимов EGA не существовало. Поэтому у Вас нет другого
выхода, кроме как использовать прямое отображение в видеобуфер,
который начинается с адреса A000:0000. Самая тяжелая проблема
состоит в установке режима дисплея. Для ее решения используйте
следующую процедуру на машинном языке:
10 S$ = CHR$(&H2A)+CHR$(&HE4)+CHR$(&HB0)+CHR$(&H0D)
+CHR$(&HCD)+CHR$(&H10)+CHR$(&HCB)
20 DEF SEG 'установка сегмента
30 Y = VARPTR(S$) 'указатель на строку
40 Z = PEEK(Y+1)+PEEK(Y+2)*256 'вычисление адреса строки
50 CALL Z 'вызов процедуры
Четвертый байт S$ содержит номер режима, в данном случае режим D.
Вы можете выбрать другой режим. В приложении Г объясняется как
эта процедура работает в Бейсике. Она полностью завершенная, не
нужно никакой побочной памяти, в которой содержался бы машинный
код. Не забудьте восстановить режим дисплея после завершения
своих манипуляций.
Затем надо установить соответствующий режим записи. Вот как
устанавливается режим записи 2:
50 OUT &H3CE,5 'индексируем регистр режима записи
60 OUT &H3CF,2 'выбираем режим 2
Режим записи также должен быть восстановлен после завершения
программы.
Наконец, приведем образцы кода, реализующие прямое отображение
в видеобуфер:
Режим записи 0:
100 'рисуем красную точку в левом верхнем углу экрана
110 DEF SEG = &HA000 'указываем на видеобуфер
120 OUT &H3CE,8 'адресуем регистр маски битов
130 OUT &H3CF,128 'маскируем все биты, кроме седьмого
140 X = PEEK(0) 'читаем текущее значение в задвижку
150 POKE 0,0 'чистим
160 OUT &H3C4,2 'адресуем регистр маски карты
170 OUT &H3C5,4 'устанавливаем красный цвет
180 POKE 0,&HFF 'рисуем точку
Режим записи 1:
100 'копируем верхнюю строчку точек в следующую
110 DEF SEG = &HA000 'указываем на видеобуфер
120 FOR N = 0 TO 79 'для всех 80 байтов строки
130 X = PEEK(N) 'заполняем задвижки
140 POKE N+80,Y 'копируем в следующую строку
150 NEXT 'переходим к следующему сегменту
Режим записи 2:
100 'рисуем красную точку в левом верхнем углу экрана
110 DEF SEG = &HA000 'указываем на видеобуфер
120 OUT &H3CE,8 'адресуем регистр маски битов
130 OUT &H3CF,128 'маскируем все биты, кроме седьмого
140 X = PEEK(0) 'читаем текущее значение в задвижку
150 POKE 0,4 'посылаем красный цвет
Средний уровень.
EGA поддерживает стандартные графические функции BIOS. Можно
вывести точку с помощью функции CH прерывания 10H, так же как для
цветного дисплея или PCjr. При входе DX должен содержать номер
строки, а CX - номер столбца, и то и другое отсчитывается от 0.
Код цвета помещается в AL. Содержимое AX меняется при выполнении
прерывания.
;---рисуем точку по адресу 50,100
MOV AH,0CH ;функция вывода точки
MOV AL,12 ;выбираем регистр палетты 12
MOV CX,100 ;номер строки
MOV DX,50 ;номер столбца
INT 10H ;рисуем точку
Низкий уровень.
Ниже приведены примеры для трех режимов записи. Перед их ис-
пользованием необходимо установить режим дисплея, использующий
видеобуфер с адреса A000:0000. Для этого можно использовать стан-
дартную функцию BIOS, например, для установки режима D:
MOV AH,0 ;функция установки режима
MOV AL,0DH ;выбираем режим D
INT 10H ;устанавливаем режим
Не забудьте восстановить режим перед завершением программы. Кроме
того, Вам необходимо установить требуемый режим записи. Вот при-
мер установки режима записи 2:
MOV DX,3CEH ;указываем на регистр адреса
MOV AL,5 ;инедксируем регистр 5
OUT DX,AL ;посылаем индекс
INC DX ;указываем на регистр режима
MOV AL,2 ;выбираем режим записи 2
OUT DX,AL ;устанавливаем режим
И, наконец, примеры трех режимов записи:
Режим записи 0:
;---рисуем красную точку в левом верхнем углу экрана
MOV AX,0A000H ;указываем на видеобуфер
MOV ES,AX ;
MOV BX,0 ;указываем на первый байт буфера
;---маскируем все биты, кроме седьмого
MOV DX,3CEH ;указываем на адресный регистр
MOV AL,8 ;номер регистра
OUT DX,AL ;посылаем его
INC DX ;указываем на регистр данных
MOV AL,10000000B ;маска
OUT DX,AL ;посылаем данные
;---чистим текущее содержимое задвижки
MOV AL,ES:[BX] ;читаем содержимое в задвижку
MOV AL,0 ;готовимся к очистке
MOV ES:[BX],AL ;чистим задвижку
;---установка регистра маски карты для красного цвета
MOV DX,3C4H ;указываем на адресный регистр
MOV AL,2 ;индекс регистра маски карты
OUT DX,AL ;установка адреса
INC DX ;указываем на регистр данных
MOV AL,4 ;код цвета
OUT DX,AL ;посылаем код цвета
;---рисуем точку
MOV AL,0FFH ;любое значение с установленным 7 битом
MOV ES:[BX],AL ;выводим точку
Режим записи 1:
;---копируем строку в следующую строку
MOV CX,80 ;число байтов в строке
MOV BX,0 ;начинаем с 1-го байта буфера
MOV AX,0A000H ;адрес буфера
MOV ES,AX ;
NEXT_BYTE: MOV AL,ES:[BX] ;заполняем задвижку
MOV ES:[BX]+80,AL ;выводим в следующую строку
INC BX ;переходим к следующему байту
LOOP NEXT_BYTE ;
Режим записи 2:
;---рисуем красную точку в левом верхнем углу экрана
MOV AX,0A000H ;адрес буфера
MOV ES,AX ;
MOV BX,0 ;указываем на первый байт буфера
;---установка регистра маски битов
MOV DX,3CEH ;указываем на адресный регистр
MOV AL,8 ;регистр маски битов
OUT DX,AL ;адресуем регистр
INC DX ;указываем на регистр данных
MOV AL,10000000B ;маскируем все биты, кроме 7-го
OUT DX,AL ;посылаем данные
;---рисуем красную точку
MOV AL,ES:[BX] ;заполняем регистры задвижки
MOV AL,4 ;красный цвет
MOV ES:[BX],AL ;рисуем точку
4.4.4 Определение цвета точки экрана.
Для графических режимов цветного адаптера или PCjr определение
цвета точки на низком уровне состоит в обращении процедуры вывода
точки: программа читает из видеобуфера и выделяет интересующие
биты. Однако для EGA этот метод непригоден, поскольку в режимах
DH - 10H каждому адресу памяти соответствует два или четыре бай-
та. EGA имеет два режима чтения, чтобы преодолеть эту трудность.
Имейте ввиду, что для PCjr и EGA, после того, как Вы определили
код цвета точки, необходимо еще проверить установку текущего ре-
гистра палетты для этого кода, чтобы определить какой цвет ему
приписан.
Любой язык программирования имеет доступ к двум режимам чтения
EGA. В режиме 0 возвращается байт, содержащийся во всех четырех
битовых плоскостях, по указанному адресу. Режим 1 ищет указанный
код цвета и возвращает байт, в котором бит установлен в 1, когда
соответствующая точка имеет данный цвет. Бит 3 регистра режима
определяет какой режим чтения установлен (0 = режим 0). Доступ к
этому регистру осуществляется через порт 3CFH и Вы должны предва-
рительно послать 5 в порт 3CEH, чтобы выбрать этот регистр. Обыч-
но все остальные биты этого регистра, который можно только пи-
сать, сброшены в 0, кроме битов 0 и 1, которые определяют режим
записи. Поскольку при инициализации BIOS устанавливает эти биты в
режим записи 0 (так что они оба равны 0), то обычно Вам нужно
просто послать в этот регистр 0, чтобы установить режим чтения 0
и послать 8, чтобы установить режим чтения 1.
Режим чтения 0 требует, чтобы Вы предварительно установили
регистр выбора карты. Единственная задача этого регистра - уста-
новить, какая из карт битов должна быть прочитана. Поэтому в него
надо послать число от 0 до 3. Этот регистр имеет адрес порта 3CFH
и надо предварительно послать 4 в порт 3CEH, чтобы указать этот
регистр.
Режим чтения 1 более сложен. Сначала регистр сравнения цветов
должен быть заполнен цепочкой битов для кода цвета, который Вы
ищете. Этот код помещается в младшие 4 бита регистра; старшие 4
бита - несущественны. Этот регистр имеет адрес порта 3CFHи указы-
вается предварительной засылкой 2 в порт 3CEH. После чтения ячей-
ки памяти возвращается байт, который имеет биты установленные в 1
для каждой точки, имеющей нужный цвет. Однако за счет использова-
ния регистра безразличия цвета (color don't care register) один
или более битов кода цвета могут при сравнении игнорироваться.
Обычно 4 младших бита этого регистра установлены в 1; обнуление
одного из этих битов приведет к тому, что содержимое соответст-
вующей битовой плоскости будет игнорироваться. Например, если
цепочка битов для точки 3 (бит 3) по указанному адресу равна 0110
и регистр сравнения цветов содержит значение 0010, то при сравне-
нии будет возвращен байт, у которого бит 3 равен 0, если в ре-
гистре безразличия цветов все биты равны 1. Но если регистр без-
различия цветов содержит 1011, то в байте, возвращаемом процессо-
ру бит 3 будет равен 1.
Регистр безразличия цветов имеет адрес порта 3CFH и индекси-
руется засылкой 7 в порт 3CEH. Старшие 4 его бита не играют ника-
кой роли. Отметим, что документация IBM (от 2 августа 1984 г.)
утверждает что регистр действует обратным образом, т.е., что 1 в
регистре заставляет операцию сравнения игнорировать соответствую-
щую битовую плоскость. Эксперимент показывает обратное.
Ни один из этих двух режимов чтения не может дать быстрый
ответ на вопрос о цвете определенной точки. В режиме чтения 0
необходимы 4 отдельных чтения, по одному для каждой битовой плос-
кости, после чего надо еще выделить соответствующие биты из каж-
дого байта. В режиме чтения 1, с другой стороны, может потребо-
ваться до 16 чтений, прежде чем для требуемой точки будет возвра-
щен установленный бит, указывающий что эта точка имеет данный
цвет. Но хотя EGA относительно медленно выполняет данную задачу,
зато для других целей он работает очень быстро.
Высокий уровень.
Бейсик предоставляет функцию POINT, которая возвращает цвет
точки. Цвет палетты точки, находящейся в столбце 200 и строке 100
находится путем Q = POINT(200,100). Значение, возвращаемое в Q -
это обычный кодовый номер цвета. Если указана точка, находящаяся
за пределами экрана, то функция POINT возвращает значение -1.
Когда координатная система экрана изменяется оператором WINDOW
[4.4.2], то функция POINT переходит к новой системе.
POINT может также сообщить позицию последней выведенной точки.
При использовании обычной координатной системы, в которой 0,0
соответствует левому верхнему углу экрана, Q = POINT(1) возвра-
щает в Q x-координату точки, а Q = POINT(2) - y-координату. Если
действует оператор WINDOW, то Q = POINT(3) и Q = POINT(4) возвра-
щает x- и y-координаты в новой системе. Когда нет активного опе-
ратора WINDOW, то последние два оператора действуют так же, как и
первые два.
К моменту выхода этой книги Бейсик не поддерживал улучшенные
графические режимы EGA (D-10H). В этих режимах программа должна
прямо читать содержимое видеобуфера. Вот пример использования
режима чтения 1 для поиска кодов цветов 0001 и 1001:
100 OUT &H3CE,5 'адрес регистра режима
110 OUT &H3CF,8 'устанавливаем режим чтения 0
120 OUT &H3CE,2 'адрес регистра сравнения цветов
130 OUT &H3CF,1 'ищем цвет 0001
140 OUT &H3CE,7 'адрес регистра безразличия цветов
150 OUT &H3CF,7 '7 = 0111B, поэтому м. б. 0001 и 1001
160 DEF SEG = &HA000 'адрес видеобуфера для EGA
170 X = PEEK(0) 'читаем первый байт
180 IF X <> 0 THEN... '..то цвет 0001 или 1001 найден
Средний уровень.
Функция D прерывания 10H возвращает код цвета указанной точки.
BIOS имеющийся на плате EGA обеспечивает, что эта функция рабо-
тает в любом режиме дисплея. Надо поместить номер строки (отсчи-
тываемый от 0) в DX, а номер столбца (также отсчитываемый от 0) -
в CX. Результат возвращается в AL.
;---определяем код палетты точки 100,200
MOV AH,0DH ;номер функции чтения цвета точки
MOV DX,100 ;номер строки
MOV CX,200 ;номер столбца
INT 10H ;теперь код цвета в AL
Низкий уровень.
Для графических режимов цветного адаптера и PCjr надо просто
обратить процесс прямого отображения в память, которым устанавли-
вается цвет точки, как показано в [4.4.2]. Можно испоьзовать
приведенный там пример, который надо завершить следующим кодом:
;---изменение битов (место для вставки изменений)
MOV AH,ES:[BX] ;берем байт из нужной позиции
ROR AH,CL ;сдвигаем 2 нужных бита вниз
AND AH,00000011B ;выключаем остальные биты
RET ;теперь в AH - код палетты
Для режимов EGA от DH до 10H надо пользоваться регистрами,
которые были описаны выше. В следующем примере режим чтения 0
испоьзуется для чтения битовой плоскости 2 по адресу A000:0012.
;---установка режима чтения
MOV DX,3CEH ;индексный регистр
MOV AL,5 ;сначала адресуем регистр режима
OUT DX,AL ;посылаем индекс
INC DX ;указываем на сам регистр
MOV AL,0 ;устанавливаем режим чтения 0
OUT DX,AL ;
;---установка битовой плоскости, которую будем читать
DEC DX ;назад к индексному регистру
MOV AL,4 ;адрес регистра выбора карты
OUT DX,AL ;посылаем индекс
INC DX ;указываем на сам регистр
MOV AL,2 ;запрос битовой плоскости 2
OUT DX,AL ;посылаем значение
;---чтение битовой плоскости
MOV AX,0A000H ;адрес видеобуфера
MOV ES,AX ;
MOV BX,12 ;смещение в буфере
MOV AL,ES:[BX] ;читаем из битовой плоскости 2
И, наконец, пример поиска кодов цвета 0010 и 1010 с использова-
нием режима чтения 1:
;---установка режима чтения
MOV DX,3CEH ;регистр индекса
MOV AL,5 ;адресуем сначала регистр режима
OUT DX,AL ;посылаем индекс
INC DX ;указываем на сам регистр
MOV AL,8 ;устанавливаем бит 3 для режима 1
OUT DX,AL ;устанавливаем режим
;---установка регистра сравнения цветов
DEC DX ;возвращаемся к индексному регистру
MOV AL,2 ;адрес регистра сравнения цветов
OUT DX,AL ;посылаем индекс
INC DX ;указываем на сам регистр
MOV AL,0010B ;код цвета
OUT DX,AL ;посылаем код
;---установка регистра безразличия цветов
DEC DX ;возвращаемся к индексному регистру
MOV AL,7 ;адрес регистра безразличия цветов
OUT DX,AL ;посылаем индекс
INC DX ;указываем на сам регистр
MOV AL,0111B ;принимаем коды 1010 или 0010
OUT DX,AL ;посылаем данные
;---поиск цвета
MOV AX,0A000H ;адрес видеобуфера
MOV ES,AX ;
MOV BX,12 ;смещение в буфере
MOV AL,ES:[BX] ;читаем позицию буфера
CMP AL,0 ;установлены биты?
JNZ FOUND_IT ;если да, то ищем у какой точки
4.4.5 Рисование линий на экране.
Простейший способ нарисовать линию на экране состоит в том,
чтобы вычислить следующую точку этой линии и изменить биты соот-
ветствующего байта. Такие операции очень медленны, хотя иногда их
нельзя избежать. Если это возможно, то лучше вычислить область
точек экрана, которые имеют одинаковый цвет. Тогда требуемые
операции над битами можно проделать только над одним байтом, а
затем этот байт может быть помещен в область соответствующих
позиций видеобуфера.
Высокий уровень.
Бейсик позволяет рисовать прямые линии с помощью оператора
LINE. LINE (20,10)-(40,30) рисует линию от столбца 20 и строки 10
к столбцу 40 и строке 30. И строки и столбцы нумеруются от нуля.
Вы можете опустить координаты первой точки, в этом случае линия
будет начинаться с последней точки, которая была ранее выведена
графическим оператором. Вторая пара координат может задаваться
также относительно первой, с помощью конструкции LINE -STEP(xoff-
set,yoffset).
Оператор LINE может указывать также цвет и стиль линии. Код
цвета следует сразу за списком координат; LINE (50,50)-(60,60),2
выводит линию цветом 2. Когда цвет не указан, то по умолчанию
берется цвет 3. Возможность выбора стиля линии предполагает ука-
зание чередования ее точек. Образец может даваться как в десятич-
ной, так и в шестнадцатиричной форме. Например, образец
1010101010101010, который соответствует &HAAAA, дает линию, точки
которой имеют по очереди данный цвет и фоновый. Стиль линии опре-
деляется третьим параметром после координат. Например, LINE
(30,30)-(40,40),3,,&HAAAA выводит линию с указанным стилем цветом
3.
Бейсик предоставляет также процедуры для рисования прямоуголь-
ников и окружностей. Прямоугольники выводятся с помощью оператора
LINE. В данном случае координаты должны описывать левый верхний и
правый нижний угол рамки. Надо просто указать B (box - т.е. рам-
ка) в качестве второго параметра за координатами. LINE
(50,50)-(100,100),1,B,&HAAAA рисует квадрат со стороной 50 точек
цветом 1 палетты, используя вышеописанный стиль. Для вывода пря-
моугольника, заполненного определенным цветом надо использовать
параметр BF (при этом стиль линии указывать не надо).
Окружности рисуются оператором CIRCLE. Их вывод основывается
на формуле CIRCLE (x,y),r,цвет,нач-угол,кон-угол,аспект. Коорди-
наты x,y дают адрес центра окружности на экране, а r - радиус
окружности в точках; вся остальная информация необязательна. Цвет
- это код цвета, который по умолчанию берется равным 3. Если
необходимо вывести только дугу окружности, то можно указать
нач-угол и кон-угол (когда они опущены, то выводится целая окруж-
ность). Углы измеряются как положительные или отрицательные ве-
личины, отсчитываемые от направления по горизонтали вправо. Они
измеряются в радианах (в 360 градусах содержится 6.292 радиан, а
один градус = 0.0174532 радиан). Аспект это отношение горизон-
тальных и вертикальных размеров. Круглая окружность получается на
дисплее, когда Вы укажете его равным 5/6 для умеренного разреше-
ния и 5/12 для высокого разрешения. Меньшие значения приводят к
эллипсам, вытянутым по горизонтали, а большие - по вертикали. Для
примера PI=3.14159: CIRCLE(200,50),30,2,PI/2,PI,6 выводит дугу,
центр которой находится в точке 50,200, с радиусом 30 точек цве-
том 2, причем будет выведен только левый верхний квадрант верти-
кально вытянутого эллипса.
Более сложные линии могут выводиться с помощью оператора DRAW,
который необычайно гибок. За оператором DRAW следует строка (зак-
люченная в скобки), в которой закодирована последовательность
ориентаций и длин сегментов, составляющих линию. Например, DRAW
"E12F12G12H12" выводит бубну. Начальная точка устанавливается
оператором PSET (обсуждаемым в [4.4.2]); в противном случае, по
умолчанию берется центр экрана. Основные коды состоят из буквы,
за которой следует длина сегмента в точках. Коды следующие:
Ux вверх (на x точек)
Dx вниз
Rx вправо
Lx влево
Ex по диагонали вверх и вправо
Fx по диагонали вниз и вправо
Gx по диагонали вниз и влево
Hx по диагонали вверх и влево
При умеренном разрешении 100 точек по горизонтали и 100 точек по
вертикали дают отрезки примерно одинаковой длины (на самом деле
отношение y к x равно 5/6). При высоком разрешении горизонтальная
линия будет приблизительно вдвое меньше, чем вертикальная. Из-за
большего расстояния между точками диагональ прямоугольника содер-
жит ровно столько же точек, сколько и максимальная сторона пря-
моугольника, хотя сам отрезок длиннее.
Для рисования диагоналей с углами, отличными от 45 градусов,
используется кодовая буква M. Этот код рисует следующий сегмент
линии в абсолютную или относительную позицию экрана. Чтобы ука-
зать абсолютную позицию надо указать координаты x и y. DRAW
"M50,60" проведет линию в точку, имеющую координаты столбца 50 и
строки 60. Для указания относительных координат добавьте знаки +
или - перед числами. Если текущее значение координаты x равно
100, то +50 продолжит линию до столбца 150, а -50 - до столбца
50. Чтобы сдвинуться из 100,100 в 120,70 напишите DRAW
"M+20,-30".
Линия не обязана быть непрерывной. Когда перед кодом указана
буква B, то указатель перемещается как указано, но сегмент линии
при этом не рисуется. Например, DRAW "L10BU5R10" рисует две пара-
ллельные горизонтальные линии. Чтобы из одной точки начиналось
несколько сегментов надо указать перед кодом букву N. В этом
случае указатель будет возвращаться в начальную точку после выво-
да сегмента.
Имеется ряд специальных кодов, которые будучи помещенными
внутри строки, действуют на все последующие коды (пока следующий
аналогичный код не укажет другое действие). Цвет сегмента линии
устанавливается буквой C, за которой следует код цвета. DRAW
"C2D5" рисует линию, направленную вниз цветом 2. Установка масш-
табного фактора меняет масштаб, в котором будет выводиться фигура
или ее часть. Надо добавить к строке букву S, за которой следует
фактор. Фактор это число, которое для получения масштаба делится
на 4. Обычно фактор равен 4, что соответствует масштабу 1:1.
Изменение фактора на 8 приведет к тому, что размер выводимой
фигуры будет вдвое больше. Для этого напишите DRAW "S8U12D12" и
т.д.
Используя один их двух кодов Вы можете вращать оси координат-
ной системы. Кодовая буква A вращает оси против часовой стрелки с
90-градусными инкриментами. A0 не вращет оси вообще. A1 - повора-
чивает их на 90 градусов, A2 - на 180 градусов и A3 - на 270
градусов. Аналогично, код TA поворачивает оси на указанное число
градусов от 0 до 360 (против часовой стрелки) и от 0 до -360 (по
часовой стрелке). DRAW "A1L10" и DRAW "TA90L10" приведут к тому,
что линия, которая должна была быть направленной влево будет
вместо этого нарисована повернутой на 90 градусов и направлена
вниз.
Оператор DRAW может включать строковые переменные, которые
состоят из набора допустимых кодов. Это свойство позволяет прог-
рамме повторно использовать части фигур в различных рисунках. В
операторе DRAW имя строки должно быть помещено за буквой X и за
ним должны следовать точка с запятой. Например:
100 S$ = "U12R15U45L32"
110 DRAW "XS$;"
В одном операторе DRAW может содержаться несколько строк, переме-
жаемых другими кодами. Отметим, что любые числа, используемые с
кодами в операторах DRAW могут сами быть переменными. Таким обра-
зом с помощью одного оператора DRAW могут выводиться фигуры,
отличающиеся по форме, цвету, масштабу и ориентации. Надо помес-
тить знак равенства между буквенным кодом и именем переменной, а
за именем поместить точку с запятой. Например, чтобы установить
код цвета, определяемый переменной, напишите DRAW "C=PCOLOR;".
Компилятор Бейсика требует, чтобы ссылка на эти переменные осу-
ществлялась с помощью функции VARPTR$. В этом случае такой опера-
тор будет иметь вид DRAW "X" + VARPTR$(S$) или DRAW "C=" +
VARPTR$(PCOLOR). Сложные рисунки могут быть сохранены в массиве и
затем возвращены на экран в любой момент. Обсуждение этого вопро-
са см. в [4.4.6].
Низкий уровень.
Нижеприведенная процедура использует алгоритм Брезенхэма для
вывода прямой линии, соединяющей любые две точки. Она использует
функцию BIOS установки точек и ее можно убыстрить если заменить
эту функцию на встроенную процедуру, использующую прямое отобра-
жение в память. Как и все быстрые алгоритмы данная процедура
избегает операций умножения и деления. Линия рассматривается как
набор сегментов двух типов: тех которые расположены диагонально и
тех, которые расположены горизонтально или вертикально. Для линий
с наклоном больше 1 прямые сегменты вертикальны, в противном
случае они горизонтальны; первая задача алгоритма состоит в вы-
числении наклона. Затем вычисляется выравнивающий фактор, который
следит чтобы некоторое число прямых сегментов имело большую дли-
ну, чем остальные. И, наконец, сложный цикл поочередно выводит
диагональные и прямые сегменты. BX поочередно принимает то поло-
жительные, то отрицательные значения, отмечая какой тип сегмента
выводится. Ниже готовятся данные для вывода диагонали из одного
угла экрана в противоположный:
;---в сегменте данных
START_X DW 0
END_X DW 319
START_Y DW 0
END_Y DW 199
COLOR DB 2
DIAGONAL_Y_INCREMENT DW ?
DIAGONAL_X_INCREMENT DW ?
SHORT_DISTANCE DW ?
STRAIGHT_X_INCREMENT DW ?
STRAIGHT_Y_INCREMENT DW ?
STRAIGHT_COUNT DW ?
DIAGONAL_COUNT DW ?
;---установка режима дисплея
MOV AH,0 ;функция установки режима
MOV AL,4 ;цветной 320*200
INT 10H ;установка режима
;---установка начальных инкрементов для каждой позиции точки
MOV CX,1 ;инкремент для оси x
MOV DX,1 ;инкремент для оси y
;---вычисление вертикальной дистанции
MOV DI,END_Y ;вычитаем координату начальной
SUB DI,START_Y ;точки из координаты конечной
JGE KEEP_Y ;вперед если наклон < 0
NEG DX ;иначе инкремент равен -1
NEG DI ;а дистанция должна быть > 0
KEEP_Y: MOV DIAGONAL_Y_INCREMENT,DX
;---вычисление горизонтальной дистанции
MOV SI,END_X ;вычитаем координату начальной
SUB SI,START_X ;точки из координаты конечной
JGE KEEP_X ;вперед если наклон < 0
NEG CX ;иначе инкремент равен -1
NEG SI ;а дистанция должна быть > 0
KEEP_X: MOV DIAGONAL_Y_INCREMENT,CX
;---определяем горизонтальны или вертикальны прямые сегменты
CMP SI,DI ;горизонтальные длиннее?
JGE HORZ_SEG ;если да, то вперед
MOV CX,0 ;иначе для прямых x не меняется
XCHG SI,DI ;помещаем большее в CX
JMP SAVE_VALUES;сохраняем значения
HORZ_SEG: MOV DX,0 ;теперь для прямых не меняется y
SAVE_VALUES: MOV SHORT_DISTANCE,DI ;меньшее расстояние
MOV STRAIGHT_X_INCREMENT,CX ;один из них 0,
MOV STRAIGHT_Y_INCREMENT,DX ;а другой - 1.
;---вычисляем выравнивающий фактор
MOV AX,SHORT_DISTANCE ;меньшее расстояние в AX
SHL AX,1 ;удваиваем его
MOV STRAIGHT_COUNT,AX ;запоминаем его
SUB AX,SI ;2*меньшее - большее
MOV BX,AX ;запоминаем как счетчик цикла
SUB AX,SI ;2*меньшее - 2*большее
MOV DIAGONAL_COUNT,AX ;запоминаем
;---подготовка к выводу линии
MOV CX,START_X ;начальная координата x
MOV CX,START_Y ;начальная координата y
INC SI ;прибавляем 1 для конца
MOV AL,COLOR ;берем код цвета
;---теперь выводим линию
MAINLOOP: DEC SI ;счетчик для большего расстояния
JZ LINE_FINISHED ;выход после последней точки
MOV AH,12 ;функция вывода точки
INT 10H ;выводим точку
CMP BX,0 ;если BX < 0, то прямой сегмент
JGE DIAGONAL_LINE ;иначе диагональный сегмент
;---выводим прямые сегменты
ADD CX,STRAIGHT_X_INCREMENT ;определяем инкре-
ADD DX,STRAIGHT_Y_INCREMENT ;менты по осям
ADD BX,STRAIGHT_COUNT ;фактор выравнивания
JMP SHORT MAINLOOP ;на следующую точку
;---выводим диагональные сегменты
DIAGONAL_LINE: ADD CX,DIAGONAL_X_INCREMENT ;определяем инкре-
ADD DX,DIAGONAL_Y_INCREMENT ;менты по осям
ADD BX,DIAGONAL_COUNT ;фактор выравнивания
JMP SHORT MAINLOOP ;на следующую точку
LINE_FINISHED:
4.4.6 Заполнение областей экрана.
Тщательное обдумывание позволяет исключить много излишней
медлительности, которая свойственна многим программам заполнения
областей для графического экрана. Когда заполнение основано на
простых вычислениях, которые действуют по очереди для каждой
точки, то требуются расходующие много времени битовые операции.
Более экономный код может определять все ли битовые позиции опре-
деленного байта видеобуфера должны иметь один и тот же цвет и
когда это условие выполняется, то этому байту присваивается зара-
нее заготовленное значение, которое устанавливает все точки в
правильный цвет. При этом нет необходимости повторять операции
над одним и тем же байтом, каждый раз устанавливая биты только
для одной из точек, информацию о которой содержит данный байт.
В [4.3.4] объяснено как создать описание символа в виде матри-
цы 8*8 точек, имеющего требуемый Вам вид. Хотя такие символы
могут выводиться только в стандартные символьные позиции, но их
использование может существенно облегчить заполнение графиков.
Образец высвечивающий все 8*8 точек может быть выведен в интерва-
ле нескольких строк и столбцов, заполняя область намного быстрее,
чем это достигается при поточечной зарисовке. Этот тип графичес-
ких символов может использоваться совместно с точечной графикой.
Псевдографические символы могут использоваться также для вывода
вращающихся или колеблющихся объектов.
Высокий уровень.
Бейсик предоставляет оператор PAINT для заполнения замкнутой
фигуры произвольной формы. Вам необходимо указать только точку
внутри области, а об остальном позаботится процедура. Может быть
указан цвет палетты, которым надо заполнить область, например,
PAINT (100,110),2 заполняет область цветом 2 палетты. Закраска
ведется начиная от указанной точки до тех пор, пока не встретятся
точки с цветом, отличающимся от фонового. Вы можете, наоборот,
указать цвет границы и закраска будет продолжаться во всех нап-
равлениях, пока не будут встречены точки указанного цвета. При
такой закраске линии других цветов, находящиеся внутри границы,
могут быть также закрашены. Код цвета границы следует за кодом
цвета заполнения, таким образом PAINT (100,180),2,3 закрашивает
область цветом 2 до линий цвета 3. Отметим, однако, что эта про-
цедура не заполняет области, находящиеся "за углом", т.е. если
вдоль какой-либо горизонтальной или вертикальной траектории
встретилась точка, имеющая цвет границы, то все последующие точки
вдоль этой траектории не заполняются, даже если фигура имеет
причудливую форму и эти точки принадлежат внутренней части фигу-
ры. В следующем примере выводятся две перекрывающихся рамки цве-
тами циан и магента, а затем последняя рамка заполняется белым
цветом. Сегменты первой рамки, которые попадают в закрашенную
область также заполняются белым.
100 LINE (50,70)-(270,130),1,B 'рисуем рамку цветом циан
110 LINE (100,30)-(220,170),2,B 'рисуем рамку цветом магента
120 PAINT (101,31),3,2 'заполняем вторую рамку белым
Помните, что команда LINE может сама заполнить рамку, если Вы
укажете в качестве параметра 'BF', а не 'B'. Смотрите [4.4.5].
Оператор PAINT имеет "орнаментальные" возможности, которые
позволяют Вам заполнять области указанной картинкой. Элементы
орнамента, которые в режиме умеренного разрешения имеют размер 4
точки в ширину и 8 в высоту (8*8 для высокого разрешения) повто-
ряются по всей указанной области. Рисунок описывается набором
байтов, содержащих цепочку битов для последовательных рядов эле-
мента орнамента. В режиме умеренного разрешения цепочка битов
10000011 описывает 4 точки, первая из которых имеет цвет 2, сле-
дующие 2 - фоновый цвет, а последняя - цвет 3. Эта цепочка соот-
ветствует числу 131 или &H83 (см. приложение Б, в котором обсуж-
даются битовые операции в Бейсике). Обращение этой цепочки в
11000010 даст 193 (&HC1). Они могут быть объединены в элемент
орнамента шириной в 4 точки и высотой в 2 строкой CHR$(&H83) +
CHR$(&HC1). В такую строку могут включаться до 8 байтов, доводя
высоту до 8 точек. Такая строка используется в операторе PAINT
вместо цвета. Вот вывод квадрата, заполненного описанным орнамен-
том:
100 LINE (100,110)-(150,150),1,B 'рисуем рамку
110 PAINT (125,125),CHR$(&H83)+CHR$(&HC1),1 'заполняем ее
Отметим, что нерегулярности элемента орнамента могут приводить к
тому, что процедура PAINT завершается, не закончив заполнения
области. Бейсик решает эту проблему указанием параметра фона для
оператора PAINT. Если у Вас возникнут проблемы, обращайтесь к
руководству по Бейсику за деталями.
Оператор DRAW, позволяющий рисовать сложные линии, также может
заполнять области. Он обсуждается в [4.4.5]. "Текущая точка" (из
которой будет рисоваться следующий сегмент линии) должна быть
помещена внутрь области, ограниченной границей указанного цвета.
В строку оператора DRAW надо поместить кодовую букву P, за кото-
рой должен следовать код цвета закраски и код цвета границы. Для
вывода рамки цветом 1 палетты, а затем ее заполнения цветом 3
напишите DRAW "U10R10D10L10BH1P3,1". Здесь первые четыре кода
рисуют границы рамки, затем код 'BH' перемещает текущую точку
внутрь рамки, не рисуя линии, а затем код 'P' приводит к заполне-
нию рамки. Таким образом могут быть заполнены и более сложные
формы. Отметим, что необязательно при перемещении точки внутрь
области отменять рисование линии вдоль этого пути. Однако, в этом
случае надо использовать для этого сегмента код цвета, отличный
от цвета заполняемой границы.
Бейсик имеет также возможность заполнения областей экрана
заранее подготовленным изображением. Изображение может быть любо-
го размера, может быть выведено в любой позиции экрана и хранится
в массиве. Обычно, изображение создается с помощью всех доступных
средств, а затем запоминается в массиве оператором GET. Массив
может быть помещен в последовательный файл [5.4.3], из которого
программа может загрузить его и вывести изображение. Оператор GET
перечисляет координаты левого верхнего и правого нижнего угла
рамки, содержащей изображение, причем сначала идет номер столбца,
а затем номер строки для каждой пары координат. Затем должно
следовать имя массива, которое не заключается в кавычки. Напри-
мер, GET (80,40)-(120,60),ARRAY3 помещает все точки, находящиеся
внутри указанной области в массив с именем ARRAY3.
Одномерные массивы, как и все остальные, должны быть предвари-
тельно описаны оператором DIM. Массив может содержать элементы
любой точности. Для вычисления требуемых размеров массива надо
сначала определить сколько байтов потребуется для хранения изоб-
ражения. Это можно вычислить по формуле 4 + INT ((x*битовнаточку
+ 7)/8)* y. Здесь "битовнаточку" равно 1 для высокого разрешения
и 2 - для умеренного разрешения. Буквы x и y относятся к числу
точек вдоль горизонтальной и вертикальной сторон блока изображе-
ния. INT обозначает целую часть числа. Наконец, надо определить
сколько элементов массива требуется для хранения данного числа
байтов. Каждый элемент занимает 2 байта в целом массиве, но 4 -
для чисел с обычной точностью и 8 - для чисел с двойной точно-
стью.
Для получения изображения из массива и вывода его на экран
используйте оператор PUT. Этот оператор требует только координаты
левого верхнего угла области экрана, в которую будет выводиться
изображение. За координатами должно быть указано имя массива.
Например, PUT (40,30),ARRAY1 помещает изображение, левый верхний
угол которого будет находиться в столбце 40 и строке 30. Оператор
PUT может иметь еще и необязательный параметр, определяющий цвет,
которым будет выводиться изображение. Если этот параметр опущен,
то изображение будет выводиться точно в том виде, в котором оно
было записано оператором GET. Это эквивалентно записи PUT
(40,30),ARRAY1,PSET. В противном случае имеются некоторые другие
возможности. Если Вы вместо PSET укажете PRESET, то цвет 0 палет-
ты будет заменен на цвет 3 и наоборот, а цвет 1 палетты - на цвет
2 и наоборот.
Имеются еще три случая, использующие логические операции AND,
OR или XOR. Как и PRESET эти слова могут заменять PSET в приве-
денном примере. Обсуждение этих трех операций смотрите в приложе-
нии Б. Каждая операция включает сравнение битов существующей
точки на экране с битами точки накладываемого изображения. В
режиме высокого разрешения, когда на точку отводится только 1 бит
операция простая. Но в режиме умеренного разрешения, в котором на
каждую точку отводится 2 бита, могут происходить различные транс-
формации цветов.
AND устанавливает бит только если он был установлен и у точки
экрана и у точки изображения (взятой из массива). В режиме высо-
кого разрешения это означает, что точка изображения появится на
экране только если соответствующая точка экрана уже "включена".
Все остальные точки области будут выключены. В режиме умеренного
разрешения операция производится над обоими битами. Если для
точки экрана установка битов 01, а для соответствующей точки
изображения - 10, то оба бита будут сброшены и точка экрана полу-
чит код 00, что соответствует фоновому цвету.
OR устанавливает бит, если он был установлен либо для точки
экрана, либо для точки изображения. В черно-белом режиме OR нак-
ладывает изображение на существующее изображение на экране. В
цветном режиме для определения эффекта Вы опять должны прибегнуть
к вычислениям. Комбинация кодов палетты 1(01) и 2(10) дает 3(11),
также как и комбинация 0(00) и 3(11).
И, наконец, XOR устанавливает бит, если из двух сравниваемых
только один был установлен. Применение этой операции для чер-
но-белого экрана с массивом единиц дает негативное изображение (1
и 1 дает 0, а 1 и 0 - дает 1). В режиме умеренного разрешения эта
операция меняет все цвета. В результате получаем наложение двух
изображений. Но более важно, что при повторении этой операции
экран принимает в точности такой же вид, который он имел первона-
чально. При этом изображение стирается. Эта техника полезна для
мультипликации, когда над изображением дважды производится опера-
ция XOR в одной позиции, затем в соседней и т.д.
Низкий уровень.
Имеется много подходов к написанию процедур заполнения графи-
ческих объектов. Ни один из них не является идеальным, поскольку
всегда имеется конфликт между скоростью работы процедуры и слож-
ностью фигур, которые она может обрабатывать. Любая процедура,
которая заполняет область точку за точкой будет медленной, неза-
висимо от того, насколько элегантно она реализована. Имейте вви-
ду, что почти каждая модифицируемая точка расположена в байте,
все точки которого будут изменяться в тот же самый цвет. Получе-
ние доступа к одному и тому же байту с использованием сложных
процедур требует существенно больше времени, чем установка целого
байта за один доступ к ячейке видеобуфера. Например, поточечная
очистка экрана требует на IBM PC нескольких секунд при использо-
вании функции BIOS, в то время как прямой доступ в память произ-
водит эту операцию мгновенно:
MOV AX,0B800H ;ES указывает на буфер экрана
MOV ES,AX ;
MOV CX,8192 ;заполняем все байты
MOV AX,0 ;в каждый байт пишем 0
MOV DI,0 ;DI поочередно указывает на все байты
REP STOSW ;повторяем запись 8192 раза
Многие процедуры заполняют по одной горизонтальной строке,
проверяя на цвет границы справа и слева. Поскольку строки состоят
из смежных байтов данных, то надо поочередно брать байты из ви-
деобуфера и проверять присутствует ли в них цвет границы. Если
цвет границы отсутствует, то можно заменить сразу весь байт на
цвет заполнения. В противном случае к данному байту применяется
поточечный подход.
Имеется очень быстрый способ определения присутствует ли гра-
ничный цвет в данном байте видеобуфера. Предположим, что процеду-
ра ищет цвет 1 палетты в режиме умеренного разрешения с четырьмя
цветами. Этому цвету соответствует код 01, поэтому сначала запол-
ним весь байт этим кодом: 01010101. Затем используем операцию NOT
для обращения каждого бита, после чего байт примет вид 10101010.
Проделаем операцию XOR со значением взятым из видеобуфера; в
результате получим байт, у которого оба бита, относящиеся к одной
точке равны 1 только для точек, имеющих граничный цвет. Затем
снова используем операцию NOT с тем, чтобы пара битов, относящих-
ся к точке граничного цвета имела код 00. После этого используем
операцию TEST для нахождения полей со значением 00. Если такое
поле найдено, то граничный цвет обнаружен и процедура переходит к
обычному поточечному анализу данного байта. Эту процедуру можно
еще убыстрить, если использовать словные данные.
MOV AL,ES:[BX] ;берем байт из видеобуфера
XOR AL,10101010B ;устанавливаем биты для цвета границы
NOT AL ;обращаем биты
TEST AL,11000000B ;проверяем биты 7-6
JZ FOUND_BOUND ;переход если граничный цвет
TEST AL,00110000B ;проверяем биты 5-4
JZ FOUND_BOUND ;переход если граничный цвет
TEST AL,00001100B ;проверяем биты 3-2
JZ FOUND_BOUND ;переход если граничный цвет
TEST AL,00000011B ;проверяем биты 1-0
JZ FOUND_BOUND ;переход если граничный цвет
MOV AL,FILL_COLOR ;граничного цвета нет, заполняем байт
MOV ES:[BX],AL ;возвращаем байт в видеобуфер
.
.
FOUND_BOUND:
Когда это возможно, постарайтесь, чтобы границы прямоугольных
областей Ваших картинок были выравнены на границу двух, четырех
или восьми точек, с тем чтобы прямое отображение в память имело
дело с целыми байтами. Другая возможность, хотя и не столь быст-
рая, состоит в создании определяемых пользователем псевдографи-
ческих символов [4.3.4] и выводе их на границе области заполне-
ния. Короче, в данной области Вы имеете все возможности проявить
сообразительность, а зачастую стоит подумать, а нужна ли Вам
столь сложная графика в данной задаче.
4.4.7 Графический вывод с использованием символов псевдографики.
Когда Вы выводите изображение точка за точкой, то это отнимает
очень много времени, особенно когда создаются эффекты мультипли-
кации. Один из способов экономии времени состоит в сведении всех
или части выводимых форм к фигурам, которые могут быть построены
на матрице точек 8*8. Такие фигуры могут быть созданы, как опре-
деляемые пользователем символы, как показано в [4.3.4]. После
того, как эти символы определены они выводятся на экран очень
быстро и просто. Эти символы могут выводиться вперемешку с пото-
чечными графиками, как обычные буквы. Один из способов быстрого
заполнения фигуры состоит в последовательном выводе внутри фигуры
полностью закрашенного блока. Отметим, что эти символы всегда
располагаются в стандартных позициях курсора.
Средний уровень.
В этом примере рисуется фигура человека, занимающая 2 символа
в высоту и 2 символа в ширину. Как объяснено в [4.3.4] вектор
прерывания 1FH указывает на начало области данных, определяющих
символы. Четыре символа могут быть выведены обычными процедурами
DOS или BIOS. Легко создать другой набор символов, для вывода
фигуры с руками и ногами в другом месте экрана. Два набора симво-
лов могут поочередно меняться в соседних позициях курсора, созда-
вая иллюзию человека, идущего по экрану.
;---в сегменте данных
CHARACTER_DATA DB 00110000B ;левый верхний квадрант
DB 01100111B
DB 01100111B
DB 00110011B
DB 00011111B
DB 00001111B
DB 00001111B
DB 00000111B
DB 00000011B ;правый верхний квадрант
DB 10001100B
DB 10011000B
DB 00110000B
DB 11100000B
DB 11000000B
DB 11000000B
DB 10000000B
DB 00001111B ;левый нижний квадрант
DB 00011111B
DB 00011100B
DB 00011000B
DB 00011000B
DB 00110000B
DB 01100000B
DB 00010000B
DB 11000000B ;правый нижний квадрант
DB 11000000B
DB 11000000B
DB 11000000B
DB 01100000B
DB 01100000B
DB 00010000B
DB 00011110B
DB 00000000B
;---установка вектора прерывания
PUSH DS ;сохраняем DS
MOV DX,OFFSET CHAR_DATA ;смещение для данных в DX
MOV AX,SEG CHAR_DATA ;сегмент для данных в DS
MOV DS,AX ;
MOV AH,25H ;функция установки вектора
MOV AL,1FH ;номер вектора
INT 21H ;устанавливаем вектор
POP DS ;восстанавливаем DS
;---рисуем фигуру
;---позиционируем курсор на верхний ряд
MOV AH,2 ;функция установки курсора
MOV DH,13 ;строка 13
MOV DL,20 ;столбец 20
MOV BH,0 ;страница 0
INT 10H ;установка курсора
;---рисуем верхние два символа
MOV DL,128 ;берем символ 128
MOV AH,2 ;функция вывода/курсор вперед
INT 21H ;вывод символа
MOV DL,129 ;берем символ 129
INT 21H ;выводим его
;---позиционируем курсор на нижнюю строку
MOV DH,14 ;строка 14
MOV DL,20 ;столбец 20
MOV AH,2 ;функция установки курсора
INT 10H ;устанавливаем курсор
;---рисуем нижние два символа
MOV DL,130 ;берем символ 130
MOV AH,2 ;функция вывода/курсор вперед
INT 21H ;вывод символа
MOV DL,131 ;берем символ 131
INT 21H ;выводим его
Раздел 5. Сдвиг экрана и страницы.
Сдвиг экрана и разбиение на страницы - это два способа перено-
са блока информации из памяти на экран. При сдвиге одна из границ
экрана сдвигается внутрь, стирая информацию на противоположной
стороне. Затем освободившаяся область заполняется из памяти.
Повторение этого действия строка за строкой создает иллюзию сдви-
га экрана.
С другой стороны, разбиение на страницы основано на одновре-
менном хранении нескольких экранов информации в видеобуфере и
переключении вывода с одной страницы на другую. Использование
дисплейных страниц невозможно на монохромном адаптере, поскольку
его памяти хватает только для одного символьного экрана. Другие
видеосистемы в большинстве экранных режимов могут работать с
несколькими страницами. Использование страниц дисплея особенно
полезно при построении сложных картин "за кулисами"; после того
как эта работа завершена, новый экран выводится моментально.
Процедура, имитирующая работу со страницами для монохромного
адаптера приведена в [4.5.3]. Она особенно полезна, когда Вы
имеете дело с медленным выводом на экран в Бейсике.
4.5.1 Вертикальный сдвиг текстового экрана.
Когда текстовый экран сдвигается вверх, то строки со 2-й по
25-ю переписываются на строки с 1-й по 24-ю, а следующая строка
данных выводится в 25-й строке. При этом верхняя строка, поверх
которой осуществлется вывод теряется, хотя она продолжает су-
ществовать в памяти. Сдвиг вниз устроен аналогично.
Высокий уровень.
Бейсик утомительно медлителен при своих манипуляциях с экра-
ном. Для быстрого сдвига Вы можете пожелать использовать процеду-
ру на машинном языке, которая не делает ничего другого, кроме как
использует прерывание 10H, как описано ниже в пункте средний
уровень. Процедура позволяет сдвигать весь экран или любое окно в
нем. Приложение Г показывает как включать подпрограммы на машин-
ном языке в Ваши программы. Ваша программа на Бейсике должна
указывать координаты верхнего левого и нижнего правого углов
окна, которые могут лежать в диапазоне от 0 до 24 и от 0 до 79.
Требуется также параметр, указывающий направление сдвига: вверх
или вниз (6 и 7, соответственно), число строк на которое нужно
сдвинуть (если 0, то окно очищается) и значение байта атрибутов
для очищаемых строк (для "нормальных" - 7). Используйте для них
целые переменные. В нижеприведенно примере экран сдвигается вниз
на одну строку, а затем освободившаяся строка освобождается.
100 '''данные для подпрограммы
110 DATA &H55, &H8B, &HEC, &H8B, &H76, &H12, &H8A
120 DATA &H24, &H8B, &H76, &H10, &H8A, &H04, &H8B
130 DATA &H76, &H0E, &H8A, &H2C, &H8B, &H76, &H0C
140 DATA &H8A, &H0C, &H8B, &H76, &H0A, &H8A, &H34
150 DATA &H8B, &H76, &H08, &H8A, &H14, &H8B, &H76
160 DATA &H06, &H8A, &H3C, &HCD, &H10, &H5D, &HCA
170 DATA &H0E, &H00
180 '''помещаем данные в сегмент &H2000
190 DEF SEG = &H2000 'помещаем данные начиная с &H2000
200 FOR N = 0 TO 43 '44 байта
210 READ Q 'читаем один байт
220 POKE N,Q 'помещаем его в память
230 NEXT 'следующий
300 '''в программе
310 GOSUB 500 'сдвигаем на строку
320 LOCATE 1,1: PRINT TEXT$(LINEPTR); 'выводим строку текста
500 '''подпрограмма сдвига
510 DEFINT A-Z 'используем целые переменные
520 TLR = 0 'левая верхняя строка
530 TLC = 0 'левый верхний столбец
540 BRR = 24 'нижняя правая строка
550 BRC = 79 'нижний правый столбец
560 NUMROWS = 1 'число строк сдвига
570 DIR = 7 'направление сдвига вниз
580 FILL = 7 'заполнение обычным атрибутом
590 DEF SEG = &H2000 'указываем на подпрограмму
600 SCROLL = 0 'начинаем с 1-го байта
610 CALL SCROLL(DIR,NUMROWS,TLR,TLC,BRR,BRC,FILL)
620 RETURN 'все сделано
Средний уровень.
Функция 6 прерывания 10H сдвигает любую часть экрана вверх, а
функция 7 - вниз. В обоих случаях AL содержит число строк сдвига,
а когда AL = 0, то весь экран чистится, а не сдвигается. CH:CL
содержат строку и столбец левого верхнего угла, а DH:DL - содер-
жат координаты правого нижнего угла. Появлящиеся из-за сдвига
строки чистые и они выводятся с кодом атрибутов из BH.
;---сдвиг вверх на одну строку
MOV AH,6 ;номер функции сдвига вверх
MOV AL,1 ;число строк сдвига
MOV CH,0 ;строка левого верхнего угла
MOV CL,0 ;столбец левого верхнего угла
MOV DH,24 ;строка правого нижнего угла
MOV DL,79 ;столбец правого нижнего угла
MOV BH,7 ;атрибуты очищаемой строки
INT 10H ;делаем сдвиг
Низкий уровень.
Вертикальный сдвиг всего экрана это тривиальная задача, пос-
кольку правая граница одной строки в памяти продолжается левой
границей следующей строки. Сдвиг всего содержимого видеобуфера на
160 байт вверх по памяти (80 символов в строке * 2 байта на сим-
вол) приводит к сдвигу экрана вниз на одну строку. Если Вы пишете
свою собственную процедуру сдвига экрана, использующую прямое
отображение в память, то не забывайте об интерференции, которая
возникает на цветном дисплее и PCjr. Эта проблема обсуждается в
[4.3.1]. Обычное решение этой проблемы состоит в проверке статус-
ного байта, ожидая пока он разрешит запись в видеобуфер. Вам
придется поэкспериментировать, чтобы определить сколько данных Вы
можете записать за один цикл.
Другое решение этой проблемы состоит в выключении экрана на
время операции сдвига, а затем в его восстановлении. "Выключение
экрана" подразумевает, что вывод содержащихся в видеобуфере дан-
ных запрещен, но сам буфер при этом не изменяется. Этот процесс
используется функцией сдвига BIOS, использованной выше. Хотя это
не очень приятно для глаз, но все-таки не так плохо, как уже
упоминавшаяся интерференция.
Для выключения экрана у цветного графического дисплея надо
сбросить бит 3 порта с адресом 3D8H. Изменение бита назад на 1
моментально включает экран обратно. Этот адрес порта соответст-
вует регистру выбора режима цветного графического адаптера. Этот
однобайтный регистр только для записи, поэтому программа не может
просто прочитать его, изменить значение бита 3 и вернуть прочи-
танный байт. Вместо этого Вам необходимо определить также пра-
вильную установку всех остальных битов (перечисленных в [4.1.2]).
Для PCjr этот бит расположен в регистре управления режимом 1
массива ворот дисплея. В [4.1.1] объяснено как получить доступ и
запрограммировать этот регистр.
4.5.2 Сдвиг текстового экрана горизонтально.
Горизонтальный сдвиг иногда требуется в специальных программах
обработки текста, таких как текстовые редакторы. Операционная
система не имеет для этого специальных средств. По этой причине
данная задача немного сложнее чем вертикальный сдвиг - но несу-
щественно. Рассмотрим случай, когда Вы хотите, чтобы экран сдви-
гался влево на 5 позиций. При этом левые 5 столбцов исчезнут,
весь остальной текст сдвигается влево, а самые правые 5 столбцов
должны быть очищены. Поскольку видеобуфер представляет из себя
одну длинную строку, то если каждый символ буфера сдвинуть на 10
байтов вниз, то суммарный эффект будет состоять в том, что самые
левые 5 символов каждой строки будут передвинуты в последние 5
позиций предыдущей строки. Таким образом, весь экран будет сдви-
нут влево на 5 позиций, передвигая 5 ненужных столбцов в правую
часть экрана. Все что после остается - это очистить правые 5
столбцов. Это легко делается с помощью процедуры вертикального
сдвига [4.5.1], которая может выполняться для любой части экрана
и которая очищает указанную область если указать сдвиг на 0
строк. Рисунок 4-6 иллюстрирует этот метод.
Низкий уровень.
В этом примере осуществляется сдвиг на 5 позиций влево. Легко
изменить его для сдвига вправо или для другого значения позиций
сдвига. При использовании прямого отображения в память этот метод
дает практически моментальный сдвиг экрана.
;---сдвигаем все вниз на 10 байтов
MOV AX,0B000H ;указываем на буфер монохромного
MOV ES,AX ;дисплея
MOV DS,AX ;
MOV SI,10 ;сдвигаем из SI ...
MOV DI,0 ;... в DI
MOV CX,1995 ;сдвигаем все кроме последних 5 байт
REP MOVSW ;осуществляем сдвиг
;---очищаем правый край
MOV AH,6 ;функция вертикального сдвига
MOV AL,0 ;сдвиг на 0 строк чистит окно
MOV CH,0 ;строка левого верхнего угла
MOV CL,75 ;столбец левого верхнего угла
MOV DH,24 ;строка правого нижнего угла
MOV DL,79 ;столбец правого нижнего угла
MOV BH,7 ;атрибут для очищаемых позиций
INT 10H ;чистим окно
4.5.3 Переключение между текстовыми страницами.
Поскольку все видеосистемы, кроме монохромного дисплея, имеют
достаточно памяти для нескольких видеобуферов, то одновременно
могут быть сконструированы несколько экранов, каждый из которых
может быть выведен в нужный момент. Вместо того, чтобы передви-
гать данные в видеопамяти, монитор посылает данные из другой
области видеопамяти. Число доступных страниц может меняться в
зависимости от видеосистемы и режима дисплея. Приводим краткую
сводку:
Режим Тип Число страниц Начало буфера
0 алфавитноцифровой 8 B800
1 алфавитноцифровой 8 B800
2 алфавитноцифровой 8 B800
3 алфавитноцифровой 8 B800
4 графический 1 B800
5 графический 1 B800
6 графический 1 B800
7 алфавитноцифровой 1/8 B800
8 графический переменное B800
9 графический переменное B800
A графический переменное B800
D графический 2/4/8 A000
E графический 1/2/4 A000
F графический 1/2 A000
10 графический 1/2 A000
Режимы 8-A - графические режимы PCjr; число страниц для них ме-
няется в зависимости от того, сколько оперативной памяти отведено
под видеобуфер. Размер страницы равен 2K или 4K для алфавитноциф-
ровых режимов, 32K - для четырех цветов при высоком разрешении
или 16 цветов при умеренном разрешении и 16K - для всех остальных
режимов. Режимы D-10 поддерживаются EGA. Количество страниц ме-
няется в зависимости от установленной памяти. Режимы F и 10 тре-
буют наличия не менее 128K памяти. Режим 7 разрешает одну страни-
цу для монохромного адаптера и 8 страниц для EGA.
Монохромный адаптер не имеет памяти для дополнительных стра-
ниц. Однако нет никаких причин, по которым часть основной памяти
нельзя было бы использовать как буфер дисплея. В этом случае
страничная организация осуществляется за счет быстрого обмена
всего содержимого буфера в памяти с видеобуфером (адрес которого
B000:0000). Буфер в основной памяти можно рассматривать как
"псевдостраницу". Хотя это и не настоящее разбиение на страницы,
но результат будет почти такой же, если для пересылки данных Вы
будете использовать ассемблерную процедуру.
При использовании страниц надо позаботиться о том, чтобы опе-
рации вывода на экран направлялись на нужную страницу. Программа
не обязана выводить данные на ту страницу, которая в данный мо-
мент изображается на экране. На самом деле, часто наоборот жела-
тельно конструировать экран "за кулисами", а затем моментально
выводить уже готовое изображение. Этот метод особенно полезен,
когда необходимо конструировать сложный вывод в Бейсике, у кото-
рого вывод очень медленный. BIOS хранит в своей области данных
однобайтную переменную, указывающую, какая из страниц выводится в
данный момент. Диапазон значений этой переменной от 0 до 7. Она
расположена по адресу 0040:0062.
Высокий уровень.
Бейсик использует команду SCREEN для установки страницы, на
которую будет идти вывод (активной страницы) и выводимой страницы
(видимой страницы). Страницы нумеруются от 0 до 3 для текстов с
80 символами в строке и от 0 до 7 для 40-символьных. Третий пара-
метр за командой SCREEN устанавливает активную страницу.
SCREEN,,2 приводит к тому, что все операторы PRINT будут работать
со страницей 2. Четвертый параметр устанавливает видимую страни-
цу. SCREEN,,,1 приводит к тому, что на экран будет выводиться
страница 1. Когда видимая страница не указывается, то автомати-
чески принимается, что она совпадает с активной.
Для выделения памяти под страницы на PCjr используется опера-
тор CLEAR. Этот оператор устанавливает общее количество памяти,
отводимое под буфер экрана, которое при старте равно 16384 байта.
Чтобы добавить вторую страницу размером 16K, напишите
CLEAR,,,32768. Добавочные текстовые страницы требуют 4096 байтов
каждая. При условии, что таким образом была отведена память,
команды оператора SCREEN для работы со страницами работают опи-
санным образом. Только PCjr имеет добавочный параметр оператора
SCREEN, который стирает страницу (т.е. переводит ее в цвет фона).
Детали описаны в руководстве по Бейсику. Оператор PCOPY также
уникален для PCjr. Он копирует изображение из одной страницы в
другую. Например, PCOPY 2,1 целиком копирует страницу 2 на стра-
ницу 1.
Хотя монохромный адаптер не имеет памяти для страниц дисплея,
однако имеется способ устроить своего рода "псевдостраницы".
Нижеприведенная процедура на машинном языке рассматривает блок
памяти как дисплейную страницу. При вызове этой процедуры она
обменивает содержимое видеобуфера с содержимым этой области памя-
ти. В результате мы имеем как бы две дисплейные страницы. (В
приложении Г объясняется как включать подпрограммы на машинном
языке в программы на Бейсике.)
Вы должны отвести блок памяти размером 4000 байт для псевдост-
раницы, помимо памяти, содержащей программу на машинном языке. В
примере блок начинается с адреса сегмента &H2000, а процедура
помещена по адресу &H2200. Сегментный адрес блока содержится в
9-м и 10-м байтах машинного кода и Вы легко можете изменить его.
Видно, что адрес &H2000 представлен как &H00, &H20 в операторе
DATA. Это следствие того, что младшие цифры всегда размещаются в
младших ячейках памяти. Если Вы хотите разместить блок, скажем по
адресу 1234:0000, то надо изменить байты 9 и 10 на &H34, &H12.
Вам может потребоваться очистить псевдостарницу от всякой
ерунды, оставшейся от других программ. В строках 230-260 это
достигается за счет засылки символа пробела (ASCII 32) в каждый
байт (32 служит "нормальным" байтом атрибутов). Программа может
осуществлять вывод на экран обычным образом, а затем переносить
содержимое на псевдостраницу. Но если хотите, то Вы можете осу-
ществлять вывод прямо на псевдостраницу, используя прямое отобра-
жение в память.
100 '''машинный код
110 DATA &H1E, &H06, &HB8, &H00, &HB0, &H8E, &HC0
120 DATA &HB8, (3&H00, &H20), &H8E, &HD8, &HBF, &H00
130 DATA &H00, &HBE, &H00, &H00, &HFC, &HB9, &HD0
140 DATA &H07, &H26, &H8B, &H1D, &HAD, &HAB, &H89
150 DATA &H5D, &HFE, &HE2, &HF6, &H07, &H1F, &HCB
160 '''помещаем код в память
170 DEF SEG = &H2200 'указываем адрес процедуры
180 FOR N = 0 TO 34 'начинаем с первого байта
190 READ Q 'читаем байт процедуры
200 POKE N,Q 'пишем его в память
210 NEXT '
220 '''чистим псведостраницу
230 DEF SEG = &H2000 'адрес начала псевдостраницы
240 FOR N = 0 TO 3999 'для каждого символа и атрибута
250 POKE N,32 'помещаем код 32
260 NEXT 'пока не очистим весь буфер
500 '''пишем прямо в псевдостраницу
510 DEF SEG = &H2000 'указываем на ее адрес
520 S$ = "PSEUDOPAGE" 'выводим слово посреди страницы
530 M = LEN(S$) 'получаем длину строки
540 FOR N = 1 TO M 'для каждого символа строки
550 POKE N*2+2000, ASC(MID$(S$,N,1)) 'помещаем его в буфер
560 NEXT '
600 '''теперь используем процедуру
610 PRINT "SCRREN 1" 'печатаем сообшение на экран
620 DEF SEG = &H2200 'указываем на процедуру
630 PSEUDOPAGE = 0 'начинаем с начала процедуры
640 CALL PSEUDOPAGE 'обмениваем страницы
650 CALL PSEUDOPAGE 'повторяем обмен
660 ...
Средний уровень.
Функция 5 прерывания 10H выбирает текущую страницу дисплея для
вывода. Надо просто поместить номер страницы в AL:
;---установка видимой страницы
MOV AH,5 ;номер функции
MOV AL,2 ;номер страницы (начиная с 0)
INT 10H ;устанавливаем страницу
Однако эта функция не устанавливает страницу, на которую будет
идти вывод. Любое из прерываний BIOS, которые выводят на экран
(функции прерывания 10H), требует чтобы номер страницы был указан
в качестве входного параметра в одном из регистров. Однако все
прерывания вывода на экран MS DOS пишут на текущую видимую стра-
ницу. Таким образом, для "закулисных" операций Вам необходимо
пользоваться прерыванием 10H.
Для получения информации о текущей странице надо выполнить
функцию F прерывания 10H, которая возвращает статус дисплея.
Номер страницы при этом возвращается в BH.
Низкий уровень.
Дисплейные страницы выбираются за счет изменения точки видео-
памяти, начиная с которой монитор принимает данные. Эта точка
памяти устанавливается регистрами 12 (старший байт) и 13 (младший
байт) микросхемы 6845, которые называются регистрами стартового
адреса. Значения адресов раздела страниц для буфера, начинающего-
ся с B800 такие:
40 символов 80 символов
страница 0 0000H 0000H
1 0400H 0800H
2 0800H 1000H
3 0C00H 1800H
4 1000H
5 1400H
6 1800H
7 1C00H
В [4.1.1] объясняется как программировать регистры микросхемы
6845, а в [4.5.4] содержится пример программирования стартового
адреса. В последнем примере надо просто присвоить BX одно из
значений вышеприведенной таблицы. Конечно, при этом устанавли-
вается только выводимая страница. Для записи в определенную стра-
ницу на низком уровне надо использовать одно из значений таблицы
в качестве смещения в видеобуфере при прямом отображении в па-
мять.
Поскольку прямое отображение в память работает очень быстро,
то иллюзия страниц может быть легко создана на монохромном дисп-
лее. Выделите блок размером 4000 байтов для хранения страницы.
Хотя монохромный адаптер не может непосредственно читать из обыч-
ной памяти, содержимое этого буфера и видеобуфера можно обменять
настолько быстро, что никто не зметит разницы. Следующая процеду-
ра обменивает содержимое этих двух областей.
;---в сегменте данных
PPAGE DW 2000 DUP(720H) ;заполняем буфер пробелами
;---пересылка между псевдостраницей и видеобуфером
MOV AX,0B000H ;указываем на видеобуфер
MOV ES,AX ;
MOV AX,SEG PPAGE ;указываем на псевдостраницу
MOV DS,AX ;
REPEAT: MOV DI,0 ;DI на начало видеобуфера
MOV SI,OFFSET PPAGE ;SI на начало псевдостраницы
CLD ;направление вперед
MOV CX,2000 ;будем пересылать 2000 слов
NEXT_WORD: MOV BX,ES:[DI] ;берем слово из видеобуфера в BX
LODSW ;слово из псевдостраницы в AX
STOSW ;слово из AX в видеобуфер
MOV DS:[DI]-2,BX ;слово из BX в псевдостраницу
LOOP NEXT_WORD ;
PCjr хранит регистр страницы в порте с адресом 3DFH. Значение
битов этого регистра следующее:
биты 2-0 какая страница выводится (от 0 до 7)
5-3 какая страница пишется (от 0 до 7) при выводе
по адресу сегмента B800H
7-6 = 00 для всех текстовых режимов
= 01 для графических режимов с 16K
= 11 для графических режимов с 32K
4.5.4 Сдвиг между страницами текста.
Поскольку страницы текста прилегают друг к другу в видеобуфе-
ре, то небольшой текстовый массив может целиком помещаться в этой
памяти. В этом случае текст сдвигаться вверх и вниз по экрану не
передвигаясь реально в буфере. Вместо этого экран начинает пока-
зывать содержимое буфера, начиная с различных точек и тем самым
создавая иллюзию сдвига. Этот метод называется аппаратным сдви-
гом.
Аппаратный сдвиг достигается за счет изменения стартового
адреса дисплея, который является числом, указывающим на символ в
видеобуфере, который будет выводиться в левом верхнем углу экра-
на. Добавление 80 к этому числу "сдвигает" весь экран на одну
строку вверх, а вычитание 80 - на одну строку вниз. В режиме с 40
символами в строке надо вместо 80 прибавлять или вычитать 40. На
рис. 4-7 приведена диаграмма аппаратного сдвига.
Отметим, что регистр стартового адреса не считает байты атри-
бутов, поэтому Вы должны вычислять адреса памяти по-другому, чем
при прямом отображении в память. Имейте также ввиду, что несмотря
на наличие разрывов памяти между границами страниц (96 байтов
между 80-символьными страницами и 48 байтов между 40-символьными
страницами) микросхема 6845 пропускает эти области и сдвиг непре-
рывно происходит с одной страницы на следующую. Аппаратный сдвиг
происходит настолько быстро, что Вам может оказаться необходимым
вставить процедуру задержки, чтобы пользователь имел возможность
увидеть насколько сдвинулся экран.
BIOS хранит текущее значение регистра стартового адреса в
переменной в своей области данных. Эта двухбайтная переменная
расположена по адресу 0040:004EH.
Низкий уровень.
Стартовый адрес содержится в регистрах 12 (старший байт) и 13
(младший байт) микросхемы 6845. В [4.1.1] объясняется работа этой
микросхемы. Прежде чем адресуемый байт направляется в порт с
адресом 3D5H, необходимо послать номер адресуемого регистра в
порт 3D4H. В данном примере экран сдвигается вверх на одну стро-
ку. Переменная START_ADDRESS содержит адрес первого символа теку-
щей верхней строки экрана.
MOV BX,START_ADDRESS ;начинаем с начала буфера
ADD BX,80 ;сдвигаем на 1 строку (80 символов)
MOV DX,3D4H ;вывод в адресный регистр
MOV AL,12 ;адресуем регистр 12
OUT DX,AL ;посылаем запрос
INC DX ;теперь выводим в командный регистр
MOV AL,BH ;старшее слово в AL
OUT DX,AL ;посылаем его в регистр 12
DEC DX ;обратно к адресному регистру
MOV AL,13 ;адресуем регистр 13
OUT DX,AL ;посылаем запрос
INC DX ;снова командный регистр
MOV AL,BL ;младшее слово в AL
OUT DX,AL ;посылаем в регистр 13