6.2. Текстовый режим

В текстовом (символьном) режиме изображение на экране происходит несколько иначе. Если в графическом режиме (APA) каждой точке экрана со-ответствует своя ячейка видеопамяти, то в текстовом режиме ячейка видеопамяти хранит информацию о символе, занимающем на экране знакоместо определённого формата.

Знакоместо представляет собой матрицу точек, в которой может быть отображён один из символов определённого набора (алфавита).

В ячейке видеопамяти хранится код символа, определяющий его индекс в таблице символов, и атрибуты символа, определяющие вид его отображения на экране. К атрибутам символа относятся: цвет символа, цвет фона, инверсия, мигание и подчёркивание символа.

В текстовом режиме экран организуется в виде матрицы знакомест, обра-зованной горизонтальными линиями и вертикальными колонками. Этой матрице отвечает аналогичным образом организованная видеопамять. Адап-тер, работающий в текстовом режиме, имеет дополнительный блок – знако-генератор. Во время сканирования экрана выборка данных из очередной ячейки видеопамяти происходит при подходе электронного луча ЭЛТ к соот-ветствующему знакоместу (см. рис. 6.3), причём одна и та же ячейка видео-

памяти будет выбираться при проходе луча по всем строкам растра, образующим линию знакомест. Считанные данные будут попадать в знакогенератор, который вырабатывает построчную развёртку соответствующего символа – его изображение в текстовой строке на экране.

Знакогенератор представляет собой запоминающее устройство – ОЗУ или ПЗУ. На его старшие адресные входы поступает код текущего символа (ASCII-код), а на младшие – номер текущей строки в отображаемой линии знакомест. Выходные данные содержат побитную развёртку текущей строки матрицы разложения символа (в графическом режиме эти данные поступали из видеопамяти). Необходимый объём памяти знакогенератора определяется форматом (размером) знакоместа и количеством отображаемых символов.

Самый «скромный» знакогенератор имеет формат знакоместа 8 х 8 точек (см.рис 6.3), причём для алфавитно-цифровых символов туда же входят межсимвольные зазоры, необходимые для читаемости текста. Поскольку в ПЭВМ принято 8-битное кодирование символов, для такого генератора требуется 2К восьмиразрядных слов. Лучшую читаемость имеют матрицы 9 х 14 и 9 х 16 точек знакоместа.

Если знакогенератор выполнен на микросхемах ПЗУ, то набор отобража-емых символов оказывается жёстко фиксированным (в лучшем случае пере-ключаемым, для чего может использоваться несколько выбираемых банков знакогенератора).

Если знакогенератор выполнен на микросхемах ОЗУ, то, естественно, он обеспечивает и режим, в котором его содержимое можно по крайней мере загрузить программно. Адаптеры с загружаемым знакогенератором руссифицируются чисто программными средствами.

Каждому знакоместу в видеопамяти кроме кода символа соответствует ещё и поле (байт) атрибутов. Это поле задаёт цвет и интенсивность воспроизведения символа и его фона. Для монохромных мониторов, допускающих всего три градации яркости атрибуты можно трактовать иначе, формируя такие эффекты, как подчёркивание символа, инверсия, повышен- ная интенсивность, мерцание символа в различных сочетаниях.

На рис.6.4, а приведён формат слова, задающего символ в цветном мониторе в ПЭВМ типа IBM PC.

Байт атрибута несёт следующую информацию:

Биты 3-0 – интенсивность (I) и цветность (RGB) символа;

Биты 6-4 – цвет фона, на котором воспроизводится символ (rgb);

Бит 7 – интенсивность фона (I) или мерцание символа (М).

Текстовый адаптер имеет также аппаратные средства управления курсором. Знакоместо, на которое указывают регистры координат курсора, оформляются особым образом. Обычно его выделяют мигающей полоской, размер и положение которой относительно знакоместа программируется. Следует отметить, что к такому выделению байт атрибутов не имеет отношения, хотя возможен неудачный выбор атрибутов (сочетание цветов), когда курсор перестаёт быть различимым на экране.

Для текстовых режимов с форматом 25 текстовых строк по 80 символов в строке (максимально для существующих текстовых адаптеров) требуется всего 2 Кбайта для атрибутов. При этом символы могут иметь хорошо читаемую матрицу разложения 9 х 14 и по 8 бит для атрибутов, определяющих цветовое оформление знакоместа. Частота считывания видеопамяти для регенерации изображения невысока: за время прямого хода по строке должно быть считано всего 80 слов. Графический режим (720 х 350) для отображения такой же матрицы требуется уже около 32 Кбайт виде-опамяти в монохромном режиме, а в текстовом 16-цветном уже 128 Кбайт.

Поскольку в текстовом режиме в адаптер передают только коды символов, заполнение всего экрана займёт в десятки раз меньше времени, чем построение того же изображения в графическом режиме. Программный код вывода символов в текстовом режиме проще и компактнее, чем при программном формировании его растрового изображения. По этим причинам графические адаптеры имеют знакогенератор, дающий возможность работы и в текстовом режиме, а при переходе в графический режим знакогенератор отключается. Интеллектуальные адаптеры позволяют выводить символы (формировать их растровое изображение с заданным форматом знакоместа) и в графическом режиме. При этом адаптер получает только команду с указанием координат отображаемых символов и сам поток кодов символов, после чего быстро строит их изображение, не отвлекая центральный процессор.

Рассмотрим конкретный пример – работу видеоадаптера дисплея в текстовом режиме при выводе символа «1». Цвет символа – красный (R), символ мерцающий на зелёном фоне (G). Этот символ задаётся двумя байтами: байт с кодом единицы – нечётный байт и байт атрибута – чётный байт: 01010001 10101100, что соответствует мерцающей интенсивной единице красного цвета на зелёном фоне.

В данном дисплее видеопамять организована следующим образом:

Слой 0 (Банк 0) – содержит коды символов всех алфавитов, которыми рас-

полагает дисплей;

Слой 1 (Банк 1) – содержит информацию об атрибутах символов:

Слой 2 (Банк 2) – знакогенератор:

Слой 3 (Банк 3) – слой не используется в данном режиме.

Последовательность работы видеоадаптера (упрощенная схема адаптера приведена на рис.6.4 ):

1. Из текстового файла, поступающего из памяти компьютера, считывает-ся двухбайтовое слово;

2. Нечётный байт (01010001 – 31h) поступает в ячейку нулевого слоя видеопамяти. Адрес этой ячейки определяется кодом символа – 31h;

3. Содержимое ячейки с адресом 31h адресует к ячейке знакогенератора, в которой хранится матрица цифры «1»;

4. Байт атрибута поступает в слой 1 видеопамяти (в ту ячейку, в которой закодированы атрибуты символа (цвет символа, цвет фона и др.);

5. Атрибуты и матрица символа построчно считываются из видеопамяти и поступают в преобразователь последовательности (ПП), а затем в контроллер атрибутов. Под управлением контроллера ЭЛТ символ выводится на экран (см.рис.6.4).