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TVGA彩色視頻模式

日期:2013-08-20 15:58:20 來源:www.078045.live 作者:優質論文網

摘 要 本文首先分析了TVGA的結構和其顯示原理,然后進一步闡述了其256彩色模式下的存儲模式,并給出了的實用編程技術,還附了一個在TVGA顯示器上顯示256色圖像的源程序。

關鍵詞 DAC彩色表

增強型視頻圖形陣列TVGA自從Trident公司開發出來,現在以成為IBM和其他兼容機上普遍適用的圖形顯示器。TVGA提供與VGA寄存器級兼容能力,并增強了幾種顯示模式,特別是它能很方便的顯示256種顏色,為我們提供了豐富多彩的照片式圖像顯示。為了讓讀者能對TVGA的256色模式有一個清楚而全面的認識,文章將從結構顯示原理以及存儲模式等方面來介紹,最后并給出TVGA256色模式下的編程技術。

一、TVGA視頻模式

TVGA提供了與VGA寄存器級兼容能力,而且大大增強了圖形、文本模式,支持256K×4 DRAM、等離子體顯示控制,它可以模擬VGA、EGA、CGA、MDA和256色圖形方式,有640×400、640×480、800×600和1024×768四種模式。
TVGA除擁有VGA標準圖形模式外,還有擴展VGA模式。在配置512K視頻緩沖區(DRAM)的系統中,256色的分辨率可達到800×600;若配置1MB DRAM,還可以達到1024×768更高的分辨率。
表1給出TVGA擴展圖形模式的說明。
@@T5S10600.GIF;表[email protected]@
由表1可知TVGA提供4種256色擴充模式:5CH(640×400)、5DH(640×480)、5EH(800×600)和62H(1024×768)。在此后的文中,所談及的TVGA256色的視頻模式就是上述四種模式。

二、TVGA結構

TVGA主要由:定序器、CRT控制器、圖形控制器、屬性控制器、DAC支持邏輯、主總線接口及顯示寄存器接口等7部分組成,它們之間的邏輯關系如圖1所示。
@@T5S10601.GIF;圖[email protected]@
1.定序器
定序器為DRAM接口提供基本的存儲器時序,為CRT提供字符時鐘,并執行某些存儲器地址解碼。它通過5個可以讀寫的寄存器進行控制。它們有兩個I/O地址(3C4和3C5)。3C4是序號寄存器,用于選擇工作寄存。數據輸出到I/O地址為3C5的寄存器。
2.CRT控制器
CRT控制器通過產生顯示器光柵的同步信號等來控制顯示器,它也可以定義屏幕上顯示數據的格式。
3.圖形控制器
圖形控制器位于存儲器與系統處理器之間的數據通道中。在缺省狀態下,圖形控制器是透明的:數據在處理器之間直接進行邏輯操作,為圖形算法提
供硬件支持。同樣,圖形控制器有兩個I/O地址:3CE和3CF,前者是序號寄存器,用于選擇圖形控制器各工作寄存器來驅動TVGA模擬顯示器
4.屬性控制寄存器
屬性控制寄存器把圖形控制器接收的數據格式化后進行視頻顯示。它操作調色板、屏幕邊界(或過掃描區)和背景色彩。光標閃爍、下劃線和顯示邏輯地址也由它控制。在圖形模式下,屬性控制器把內存中的數據轉化成彩色查找表的地址,并由視頻DAC轉換成模擬電平來驅動TVGA模擬顯示器。
5.數模轉換器(DAC)
數模轉換器,是TVGA系統中的可編程控制設備。它把TVGA產生的二進制彩色信息轉換成可由監視器顯示的信號,DAC含有256個顏色數據寄存器,每個含有可顯示的每種顏色。每個數據寄存器保存18位彩色信息,紅綠藍各占6位。這些基色位控制三色模擬顯示的驅動。TVGA256模式時,顯示緩沖區的每一項由18位組成,分成三部分,各6位,分別代表紅綠藍的值。查找表中每一項是可以設置的,因此可有256k種顏色可以設置,由于查找表最多只有256色,所以同時顯示的顏色只有256種。顯示緩沖區、視頻DAC和彩色查找表、顯示屏的關系可用圖2來表示。
@@T5S10602.GIF;圖[email protected]@
用于訪問視頻DAC的寄存器有5個,見表2。
@@T5S10603.GIF;表[email protected]@
選擇查找表2中256個內部色彩寄存器,另有兩個獨立的寄存器,讀序號寄存器僅用于讀DAC顏色查找表,寫序號寄存器僅用于寫DAC顏色表。彩色寄存器寬18位,把8位序號寫入3C8寫序號寄存器,然后寫6位數到數據寄存器(3C9),那么8位序號彩色寄存器的3個分量就得到修改。每寫3個字節,3C8寫寄存器自動加一,因此不必重復設置序號便可給一組寄存器賦值。同樣,向讀寄存器(3C7)寫入8位序號,然后從3C9中讀3個6位值,便可得到該序號彩色寄存器值。每讀3個字節,序號寄存器就自動加一,因此不必設置序號就可讀出一組彩色寄存
器值。
讀DAC狀態寄存器(3C7)可以知道彩色查找表當前是讀還是寫。D0,D1位上的00值表示處于讀模式,01值表示處于寫模式。

三、TVGA 256視頻模式的存儲模式

TVGA256圖形模式,包括模式5C、5D、5E和62等。在這幾種模式中,彩色查找表(調色板)的設置都是通過對端口3C7、3C8、3C9的讀寫達到重置彩色查找表的目的。這幾種顯示模式緩沖區的起始地址都是A0000,而所需緩存容量都大于TVGA基本的64KB,因此TVGA在控制卡上增加了一部緩存,它是通過3C4,3C5來存取。
1.TVGA存儲映射方式
顯示存儲器DRAM在系統主存儲空間的映射方式有兩種,也就是兩種頁模式(PAGEMODE),第一種允許CPU訪問DRAM的地址范圍為A0000—BFFFF,即128K模式;另一種地址范圍為A0000—AFFFF,即64K模式。前一種模式,在使用位平面存儲方式下,一次可以訪問128K的位平面;而后一種模式則需要另外一個I/O端口位來選擇讀出的是哪一個64K。TVGA的視頻BIOS缺省置為64K模式??筛鶕枰x擇頁模式,頁模式由圖形控制器中的輔助寄存器控制。圖形控制器有I/O地址3CE和3CF,3CE為索引端口地址,3CF為數據端口地址。而輔助寄存器則為3CE的第6號索引寄存器。該寄存器中存放著可修改的單字節數據,各位意義如下:
4,5,6,7位:保留:
2,3位:DRAM在主存儲區內的地址范圍
00—A0000~BFFFF (128K)
01—A0000~AFFFF (64K)
10—B0000~B7FFF (32K)
11—B8FFF~BFFFF (32K)
1位:置為0;
0位:若為0,表文本方式;若為1,表圖形方式。
在64K頁模式下,由于一幅640×480的256色圖象至少需要240K緩存,這大大的超過了64K頁模式下的緩存,因此TVGA在VGA 64K基礎上,利用定序器控制器的地址寄存器(索引號為0EH)來分別控制數據傳送到不同的幾個64KB緩存中。定序器控制器的索引端口地址為3C4,數據端口地址為3C5。而地址寄存器則為0E號索引,存放
著單字節數據,各位意義如下:
4,5,6,7位:保留;
2,3位:0到3號存儲塊選擇;
1位:頁選擇:讀DRAM時,若為1,表讀第一頁;
若為0,表讀第零頁;特別注意,寫DRAM時,
若為1,表寫第零頁;若為0,表寫第一頁;
0位:段選擇。
2.TVGA像素尋址
圖形顯示模式下TVGA使用自然坐標系對其存儲器進行尋址,各像素根據坐標在屏幕上定位,原點位于屏幕左上角,坐標最大點(Xmax, Ymax)位于右下角。
屏幕像素地址為20位(不包括0XA0000基地址),格式為:
16,17,18,19位:意義同定序器控制器的地址寄存器的4,5,6,7位;
0..15 位:表段內偏移地址。
四、TVGA編程技術
在TVGA 256色視頻模式下,主要用于顯示高質量照片式點陣式圖像。原圖像可以從彩色圖像掃描儀中或電視攝像機中獲得,只要把原圖像格式轉換成TVGA的256彩色顯示格式,就可以直接把圖像送TVGA顯示存儲器。本節所有例程都是用TURBO C語言寫成,并都在微機上調試通過。
1.模式設置
用BIOS中的INT10H可完成模式設置,下面只討論256色圖形模式的設定。在每次模式設置前,還要設置緩沖區的存儲模式。
(1) 緩沖區存儲模式設置
① 128K模式
void mode128K()
{ unsigned char i;
outp(0x3ce,0x06);
i=0x01;
i=(i & 0x0f);
outp(0x3cf,i);
}
② 64K模式
void mode64K()
{ unsigned char i;
outp(0x3ce,0x06);
i=0x05;
i=(i & 0x0f);
outp(0x3cf, i);
(2) 圖形顯示模式設置
set-mode( int mode)
{ union REGS in, out;
in.h.al=(unsigned char) mode;
in.h.ah=0;
int86(0x10, &in, &out);
}
2.畫點程序和讀點程序
不妨設當前模式下的橫向和縱向的最大分辨率maxx, maxy已知。
putpixel(int x,int y,unsigned char color)
{ long address,offset;
unsigned char segnumber;
char far *p;
address=y* maxx+x;
offset=(address & 0x0000ffff);
segnumber=(address &0x000f0000;)
outp(0x3c4, 0x0e);
in.h.al=segnumber;
in.h.al=(in.h.al & 0x0f)^0x02;
outp(0x3c5,in.h.al);
p=(char far *) 0xA0000000;
*(offset+p)=color;
}
getpixel(int x,int y,unsigned char color)
{ long address,offset;
unsigned char segnumber;
char far *p;
address=y*maxx+x;
offset=(address & 0x0000ffff);
segnumber=(address & 0x000f0000);
outp(0x3c4,0x0e);
outp(0x3c5,segnumber);
p=(char far *)0xA0000000;
color=*(offset+p);


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