Устройство и функционирование в текстовом и графическом режиме

Текстовый режим

В этом режиме, называемом также символьным, экран разделяется на отдельные символьные позиции, в каждой из которых выводится один символ. Символьные позиции определяются двумя координатами: номер текстовой строки и номер текстового столбца. Начало координат находится в верхнем левом углу рабочей области экрана (рис. 5.2).

Рис. 5.2. Логическое представление экрана в текстовом режиме

После загрузки компьютер всегда начинает работать в текстовом режиме. принимаемый по умолчанию текстовый режим ориентирован на ОС DOS. Процедуры вывода на экран ОС основаны на элементарных функциях BIOS, которые вызываются командой программного прерывания INT 10h.

Изображение символа формируется на точечной матрице, размер которой зависит от используемого адаптера и номера режима. Точки, образующие изображение символа называются передним планом, а остальные – фоном. Чем больше размер точечной матрицы, тем выше качество изображения.

Во всех видеосистемах персональных компьютеров, совместимых с IBM, применяется один и тот же формат хранения текстовых данных в видеобуфере. Каждый символ представлен двумя байтами.

Байт с четным адресом содержит код символа и определяет, что выводится на экран. Соседний байт с большим нечетным адресом содержит атрибуты и определяет, как они выводятся на экран. Байты, содержащие коды символов и атрибуты, размещаются в видеобуфере последовательно. Адаптер считывает их и с помощью аппаратного знакогенератора преобразует код каждого символа в точечное изображение на экране. Одновременно контроллер атрибутов формирует заданные атрибуты символа – цвет, яркость, мерцание. Благодаря принятому способу представления текстовых данных обеспечивается независимое управление атрибутами каждого символа. Изображение символа формируется на прямоугольной матрице пикселов.

Распространено два формата текстового режима 25´40 или 25´80 (строк ´ символов), то есть емкость видеобуфера составляет 2000 или 4000 байт (по 2 байта на символ). Эту область называют страницей.

Для вывода символа на экран необходимо поместить его код и атрибуты в определенную ячейку видеобуфера. Способ интерпретации байта атрибутов зависит от конкретного адаптера. В адаптере VGA для преобразования атрибутов в сигналы цветов предназначен форматер и ЦАП. Форматер дешифрирует атрибуты и образует 8-мибитные коды, которые передаются в ЦАП. ЦАП формирует аналоговые сигналы RGB, подаваемые в монитор. При этом используется 8-мибитный вход для выбора одного из 256 внутренних 18-битных регистров цвета. Каждый из них имеет 3 поля по 6 бит на каждый цвет. Эти поля выбранного регистра ЦАП отдельно преобразуются в аналоговые сигналы для монитора.

Графический режим

В этом режиме цветовое значение каждого пикселя хранится как один или несколько бит в видеобуфере и считывается на экран с дополнительным преобразованием. Графический режим называется еще режимом с двоичным или точечным отображением (bit – mapped display), т.к. в нем имеется взаимно однозначное соответствие между битами в видеобуфере и пикселями на экране. Говорят, что в видеобуфере хранится образ экрана.

Если в видеобуфере пиксель кодируется “n” битами, то одновременно на экране можно наблюдать 2ⁿ цветов. Число бит, отведенных для кодирования цвета, иногда называют числом цветовых плоскостей. Адаптеры EGA и VGAосуществляют дополнительные преобразования битовых полей пикселов с целью расширения отображаемой палитры. С помощью специальных схем n-битный код расширяется до m-битного, причем m>n. При этом получается палитра из 2^m цветов, однако одновременно на экране можно наблюдать по-прежнему лишь 2ⁿ цветов.

Благодаря управлению каждым пикселем в графическом режиме появляется возможность формирования сложных изображений и движущихся графических объектов. Однако это требует от ПК повышенных ресурсов.

Сравним объемы информации, с которыми приходится оперировать в текстовом и графическом режиме: