導(dǎo)語(yǔ)：TVGA彩色視頻模式論文一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要本文首先分析了tvga的結(jié)構(gòu)和其顯示原理，然后進(jìn)一步闡述了其256彩色模式下的存儲(chǔ)模式，并給出了的實(shí)用編程技術(shù)，還附了一個(gè)在TVGA顯示器上顯示256色圖像的源程序。

關(guān)鍵詞DAC彩色表

增強(qiáng)型視頻圖形陣列TVGA自從Trident公司開發(fā)出來，現(xiàn)在以成為IBM和其他兼容機(jī)上普遍適用的圖形顯示器。TVGA提供與VGA寄存器級(jí)兼容能力，并增強(qiáng)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(duì)TVGA的256色模式有一個(gè)清楚而全面的認(rèn)識(shí)，文章將從結(jié)構(gòu)顯示原理以及存儲(chǔ)模式等方面來介紹，最后并給出TVGA256色模式下的編程技術(shù)。

一、TVGA視頻模式

TVGA提供了與VGA寄存器級(jí)兼容能力，而且大大增強(qiáng)了圖形、文本模式，支持256K×4DRAM、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(biāo)準(zhǔn)圖形模式外，還有擴(kuò)展VGA模式。在配置512K視頻緩沖區(qū)(DRAM)的系統(tǒng)中，256色的分辨率可達(dá)到800×600；若配置1MBDRAM，還可以達(dá)到1024×768更高的分辨率。

表1給出TVGA擴(kuò)展圖形模式的說明。

@@T5S10600.GIF;表1@@

由表1可知TVGA提供4種256色擴(kuò)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(jié)構(gòu)

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(guān)系如圖1所示。

@@T5S10601.GIF;圖1@@

1.定序器

定序器為DRAM接口提供基本的存儲(chǔ)器時(shí)序，為CRT提供字符時(shí)鐘，并執(zhí)行某些存儲(chǔ)器地址解碼。它通過5個(gè)可以讀寫的寄存器進(jìn)行控制。它們有兩個(gè)I/O地址(3C4和3C5)。3C4是序號(hào)寄存器，用于選擇工作寄存。數(shù)據(jù)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(chǎn)生顯示器光柵的同步信號(hào)等來控制顯示器，它也可以定義屏幕上顯示數(shù)據(jù)的格式。

3.圖形控制器

圖形控制器位于存儲(chǔ)器與系統(tǒng)處理器之間的數(shù)據(jù)通道中。在缺省狀態(tài)下，圖形控制器是透明的:數(shù)據(jù)在處理器之間直接進(jìn)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(gè)I/O地址:3CE和3CF，前者是序號(hào)寄存器，用于選擇圖形控制器各工作寄存器來驅(qū)動(dòng)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(shù)據(jù)格式化后進(jìn)行視頻顯示。它操作調(diào)色板、屏幕邊界(或過掃描區(qū))和背景色彩。光標(biāo)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(nèi)存中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成彩色查找表的地址，并由視頻DAC轉(zhuǎn)換成模擬電平來驅(qū)動(dòng)TVGA模擬顯示器。

5.數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)

數(shù)模轉(zhuǎn)換器，是TVGA系統(tǒng)中的可編程控制設(shè)備。它把TVGA產(chǎn)生的二進(jìn)制彩色信息轉(zhuǎn)換成可由監(jiān)視器顯示的信號(hào)，DAC含有256個(gè)顏色數(shù)據(jù)寄存器，每個(gè)含有可顯示的每種顏色。每個(gè)數(shù)據(jù)寄存器保存18位彩色信息，紅綠藍(lán)各占6位。這些基色位控制三色模擬顯示的驅(qū)動(dòng)。TVGA256模式時(shí)，顯示緩沖區(qū)的每一項(xiàng)由18位組成，分成三部分，各6位，分別代表紅綠藍(lán)的值。查找表中每一項(xiàng)是可以設(shè)置的，因此可有256k種顏色可以設(shè)置，由于查找表最多只有256色，所以同時(shí)顯示的顏色只有256種。顯示緩沖區(qū)、視頻DAC和彩色查找表、顯示屏的關(guān)系可用圖2來表示。

@@T5S10602.GIF;圖2@@

用于訪問視頻DAC的寄存器有5個(gè)，見表2。

@@T5S10603.GIF;表2@@

選擇查找表2中256個(gè)內(nèi)部色彩寄存器，另有兩個(gè)獨(dú)立的寄存器，讀序號(hào)寄存器僅用于讀DAC顏色查找表，寫序號(hào)寄存器僅用于寫DAC顏色表。彩色寄存器寬18位，把8位序號(hào)寫入3C8寫序號(hào)寄存器，然后寫6位數(shù)到數(shù)據(jù)寄存器(3C9)，那么8位序號(hào)彩色寄存器的3個(gè)分量就得到修改。每寫3個(gè)字節(jié)，3C8寫寄存器自動(dòng)加一，因此不必重復(fù)設(shè)置序號(hào)便可給一組寄存器賦值。同樣，向讀寄存器(3C7)寫入8位序號(hào)，然后從3C9中讀3個(gè)6位值，便可得到該序號(hào)彩色寄存器值。每讀3個(gè)字節(jié)，序號(hào)寄存器就自動(dòng)加一，因此不必設(shè)置序號(hào)就可讀出一組彩色寄存

器值。

讀DAC狀態(tài)寄存器(3C7)可以知道彩色查找表當(dāng)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、TVGA256視頻模式的存儲(chǔ)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(diào)色板)的設(shè)置都是通過對(duì)端口3C7、3C8、3C9的讀寫達(dá)到重置彩色查找表的目的。這幾種顯示模式緩沖區(qū)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(chǔ)映射方式

顯示存儲(chǔ)器DRAM在系統(tǒng)主存儲(chǔ)空間的映射方式有兩種，也就是兩種頁(yè)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(chǔ)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(gè)I/O端口位來選擇讀出的是哪一個(gè)64K。TVGA的視頻BIOS缺省置為64K模式?？筛鶕?jù)需要選擇頁(yè)模式，頁(yè)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(shù)據(jù)端口地址。而輔助寄存器則為3CE的第6號(hào)索引寄存器。該寄存器中存放著可修改的單字節(jié)數(shù)據(jù)，各位意義如下:

4，5，6，7位:保留:

2，3位:DRAM在主存儲(chǔ)區(qū)內(nèi)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(yè)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(yè)模式下的緩存，因此TVGA在VGA64K基礎(chǔ)上，利用定序器控制器的地址寄存器(索引號(hào)為0EH)來分別控制數(shù)據(jù)傳送到不同的幾個(gè)64KB緩存中。定序器控制器的索引端口地址為3C4，數(shù)據(jù)端口地址為3C5。而地址寄存器則為0E號(hào)索引，存放

著單字節(jié)數(shù)據(jù)，各位意義如下:

4，5，6，7位:保留；

2，3位:0到3號(hào)存儲(chǔ)塊選擇；

1位:頁(yè)選擇:讀DRAM時(shí)，若為1，表讀第一頁(yè)；

若為0，表讀第零頁(yè)；特別注意，寫DRAM時(shí)，

若為1，表寫第零頁(yè)；若為0，表寫第一頁(yè)；

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(biāo)系對(duì)其存儲(chǔ)器進(jìn)行尋址，各像素根據(jù)坐標(biāo)在屏幕上定位，原點(diǎn)位于屏幕左上角，坐標(biāo)最大點(diǎn)(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(nèi)偏移地址。

四、TVGA編程技術(shù)

在TVGA256色視頻模式下，主要用于顯示高質(zhì)量照片式點(diǎn)陣式圖像。原圖像可以從彩色圖像掃描儀中或電視攝像機(jī)中獲得，只要把原圖像格式轉(zhuǎn)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(chǔ)器。本節(jié)所有例程都是用TURBOC語(yǔ)言寫成，并都在微機(jī)上調(diào)試通過。

1.模式設(shè)置

用BIOS中的INT10H可完成模式設(shè)置，下面只討論256色圖形模式的設(shè)定。在每次模式設(shè)置前，還要設(shè)置緩沖區(qū)的存儲(chǔ)模式。

(1)緩沖區(qū)存儲(chǔ)模式設(shè)置

①128K模式

voidmode128K()

{unsignedchari;

outp(0x3ce,0x06);

i=0x01;

i=(i&0x0f);

outp(0x3cf,i);

}

②64K模式

voidmode64K()

{unsignedchari;

outp(0x3ce,0x06);

i=0x05;

i=(i&0x0f);

outp(0x3cf,i);

(2)圖形顯示模式設(shè)置

set-mode(intmode)

{unionREGSin,out;

in.h.al=(unsignedchar)mode;

in.h.ah=0;

int86(0x10,&in,&out);

}

2.畫點(diǎn)程序和讀點(diǎn)程序

不妨設(shè)當(dāng)前模式下的橫向和縱向的最大分辨率maxx,maxy已知。

putpixel(intx,inty,unsignedcharcolor)

{longaddress,offset;

unsignedcharsegnumber;

charfar*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=(charfar*)0xA0000000;

*(offset+p)=color;

}

getpixel(intx,inty,unsignedcharcolor)

{longaddress,offset;

unsignedcharsegnumber;

charfar*p;

address=y*maxx+x;

offset=(address&0x0000ffff);

segnumber=(address&0x000f0000);

outp(0x3c4,0x0e);

outp(0x3c5,segnumber);

p=(charfar*)0xA0000000;

color=*(offset+p);

}

.調(diào)色板的讀寫

對(duì)于TVGA256色視頻模式，BIOS中常用的是置調(diào)色板寄存器10H，其中改寫和讀取DAC彩色寄

存器的功能如下。

①設(shè)置單個(gè)DAC彩色寄存器值

輸入?yún)?shù):AH=10H,AL=10H

BX=DAC寄存器號(hào)(0～255)

DH=紅色分量值(6位)

CH=綠色分量值(6位)

CL=藍(lán)色分量值(6位)

返回值:無

②設(shè)置DAC彩色寄存器組

輸入?yún)?shù):AH=10H，AL=12H

BX=寄存器組起始號(hào)(0～255)

CX=寄存器數(shù)目(1～256)

ES:DX=彩色表地址(每個(gè)彩色寄存器對(duì)應(yīng)3個(gè)字節(jié))

返回值:無

③讀單個(gè)DAC彩色寄存器值

輸入?yún)?shù):AH=10H，AL=15H

BX=DAC寄存器號(hào)(0～255)

返回值:DH=紅色分量值

CH=綠色分量值

CL=藍(lán)色分量值

④讀DAC彩色寄存器組

輸入?yún)?shù):AH=10H，AL=17H

BX=寄存器組起始號(hào)(0～255)

CX=寄存器組數(shù)目(1～256)

ES:DX=讀取數(shù)據(jù)的存放地址

返回值:彩色寄存器的彩色值(每個(gè)寄存器3個(gè)字節(jié))

為了討論方便，先給出以下公共變量:

unionREGSin,out;

structSREGSsregs;

unignedcharcolor-table［256］［3］;

于是就可以編寫出相應(yīng)的程序。

①單個(gè)DAC寄存器寫函數(shù)

voidwriteDAC(intregnumber,unsignedcharr,unsignedcharg,

unsignedcharb)

{in.x.ax=0x1010;

in.x.bx=regnumber;

in.h.dh=r;

in.h.ch=g;

in.h.cl=b;

int86(0x10,&in,&out);

}

②單個(gè)DAC寄存器讀函數(shù)

voidreadDAC(intregnumber,unsignedcharr,unsignedcharg,

unsignedcharb)

{in.x.ax=0x1015;

in.x.bx=regnumber;

int86(0x10,&in,&out);

out.h.dh=r;

out.h.ch=g;

out.h.cl=b;

}

③寫DAC寄存器組函數(shù)

voidwriteDACS(intregnumber,intregcount,unsignedcha

r

*color-tableb)

{in.x.ax=0x1012;

in.x.bx=regnumber;

in.x.cx=regcount;

sregs.es=FP-SEG(color-table);

sregs.dx=FP-OFF(color-table);

int86x(0x10,&in,&out,&sregs);

}

④讀DAC寄存器組函數(shù)

voidreadDACS(intregnumber,intregcount,unsignedchar

*color-table)

{in.x.ax=0x1017;

in.x.bx=regnumber;

in.x.cx=regcount;

sregs.es=FP-SEG(color-table);

sregs.dx=FP-OFF(color-table);

int86x(0x10,&in,&out,&sregs);

}

除了BIOS方式之外，訪問調(diào)色板還可用寄存器訪問方式。這里用到3個(gè)寄存器I/O地址寄存器

3C7彩色查找表讀操作索引號(hào)

3C8彩色查找表寫操作索引號(hào)

3C9彩色查找表數(shù)據(jù)寄存器

①獲取當(dāng)前調(diào)色板數(shù)據(jù)

voidreadcolors(unsignedcharcolor-table［256］［3］)

{inti,j;

for(i=0;i<256;i++)

{outp(0x3c7,i);

for(j=0;j<3;j++)

color-table［i］［j］=(unsignedchar)inp(0x3c9);

}

}

②重新設(shè)置調(diào)色板

voidwritecolors(unsignedcharcolor-table［256］［3］)

{inti,j;

outp(0x3c8,0);

for(i=0;i<256;i++)

for(j=0;j<3;j++)

outp(0x3c9,color-table［i］［j］>>2);

}

③讀取單個(gè)DAC數(shù)據(jù)

readcolor(unsignedcharcolornum,unsignedr,unsignedc

ha

rg,unsignedcharb);

{outp(0x3c7,colornum);

r=inp(0x3c9);

g=inp(0x3c9);

b=inp(0x3c9);

}

④改寫單個(gè)DAC數(shù)據(jù)

writecolor(unsignedcharcolornum,unsignedr,unsigned

ch

arg,unsignedcharb);

{outp(0x3c8,colornum);

outp(0x3c9,r);

outp(0x3c9,g);

outp(0x3c9,b);

}

最后需指出，TVGA256色視頻模式是TVGA中最引人注目的模式，根據(jù)VGA的標(biāo)準(zhǔn)，可選擇多達(dá)256K種顏色，但一個(gè)顯示頁(yè)同時(shí)可顯示的顏色最多只有256色，對(duì)于模式62H，系統(tǒng)需配置1MBDRAM，而一般個(gè)人計(jì)算機(jī)上的TVGA顯示卡只有512KBDRAM，因而一般不能實(shí)現(xiàn)62H模式所提供的1024*768這種高分辨率。所以，用戶在使用TVGA256色視頻模式時(shí)，最好使用5DH模式，即分辨率為640*480的256色模式。為了讓讀者能盡快熟悉TVGA256色的編程技術(shù)，筆者特給出一個(gè)在5DH模式下顯示256彩色TIFF圖像格式文件的程序，程序用C語(yǔ)言寫成，并在TURBOC2.0下編譯，運(yùn)行通過。程序中的TIFF文件的讀取涉及到圖像格式文件的知識(shí)，這里不再贅言。

附:源程序showtif.c

#include<dos.h>

#include<stdio.h>

#include<alloc.h>

unsignedcharbuff［640］,pal-buf［3*512］,pal-buff［256］［3］;

structHEAD

{

unsignedintbo;

unsignedintver;

unsignedlongnext;

}head;/*定義TIFF格式文件頭*/

structDIR

{

unsignedinttga;

unsignedinttype;

unsignedlonglen;

unsignedlongval;

}dir［20］;/*定義TIFF格式文件目錄項(xiàng)*/

main(intargc,char*argv［］)

{

unionREGSin,out;

unsignedcharcur-mode,cur-page;

in.h.ah=15;

int86(0x10,&in,&out);

cur-mode=out.h.al;

cur-page=out.h.bh;/*存儲(chǔ)當(dāng)前顯示模式*/

show(argv［1］,atoi(argv［2］,atoi(argv［3］));

in.h.ah=0;

in.h.al=cur-mode;

in.h.bl=cur-page;

int86(0x10,&in,&out);/*恢復(fù)成原顯示模式*/

}

show(char*filename,intx,inty)

{

unionREGSin,out;

FILE*pcx;

unsignedintlongcc=0,dd,star,palptr;

registerintm,j;

unsignedintnd,bitcount,with,hight,d;

inti,k=-1;

unsignedcharch,mode,seg-num=0;

charfar*pvdieo=(charfar*)0xa0000000;

if((pcx=fopen(filename,"rb+"))==NULL)

{printf("openfileerror!");exit(0);}

fread(&head,8,1,pcx);

fseek(pcx,head,next,SEEK-SET);

fread(&nd,2,1,pcx);

fread(dir,12*nd,1,pcx);

for(i=0;i<nd;i++)

switch(dir［i］.tga)

{

case0x100:with=dir［i］.val;break;

case0x101:hight=dir［i］.val;break;

case0x102:bitcount=dir［i］.val;break;

case0x111:star=dir［i］.val;break;

case0x140:palptr=dir［i］.val;break;

default:continue;

}

/*

star=圖像數(shù)據(jù)首地址with=圖像寬度

hight=圖像高度bitcount=圖像像素位數(shù)

palptr=調(diào)色板首地址

*/

in.h.ah=0;

in.h.al=0x5d;

int86(0x10,&in,&out);

/*設(shè)置當(dāng)前顯示模式為5DH*/

fseek(pck,palptr,SEEK-SET);

fread(pal-buf,512*3,1,pcx);

/*讀取調(diào)色板數(shù)據(jù)*/

outp(0x3c8,0);

for(j=0;j<256;j++)

for(i=0;i<3;i++)

outp(0x3c9,pal-buf［i*512+2*j+1］>>2);

/*設(shè)置當(dāng)前調(diào)色板*/

x=x%640;

y=y%480;

cc=(long)y*(long)640+(long)x;

while(cc>=65535){cc=cc-65535;seg-num++;}

if(seg-num==0){if(x<=254)k=-x-1;elsek=640-x-1;}

if(seg-num==1){if(x<=510)k=254-x;elsek=640-x+254;}

if(seg-num==2){if(x<=126)k=510-x;elsek=640-x+510;}

if(seg-num==3){if(x<=382)k=126-x;elsek=640-x+126;}

if(seg-num==4){if(x<=638)k=638-x;elsek=640-x+382;}

pvdieo+=cc;

outp(0x3c4,0x0e);

in.h.al=seg-num++;

in.h.al=(in.h.al&0x0f)^0x02;

outp(0x3c5,in.h.al);

/*設(shè)置當(dāng)前的存儲(chǔ)模式*/

fseek(pcx,star,SEEK-SET);

for(j=0;j<hight;j++)

{

fread(buff,1,with,pcx);

/*逐行讀出像素?cái)?shù)據(jù)*/

if((cc+640)<65536)

{

for(m=0;m<with;m++)

*pvdieo++=buff［m］;

pvdieo+=640-with;

cc+=640;

}

else

{

k=(k+256)%640;

if(k<with)

{

for(m=0;m<=k;m++)

*pvdieo++=buff［m］;

}

else

{

for(m=0;m<with;m++)

*pvdieo++=buff［m］;

pvdieo+=k-with;

}

outp(0x3c4,0x0e);

in.h.al=seg-num++;

in.h.al=(in.h.al&0x0f)^0x02;

outp(0x3c5,in.h.al);

pvdieo=(charfar*)0xa0000000;

if(k<with)

{

for(i=m;i<with;i++)

*pvdieo++=buff［i］;

pvdieo+=640-with;

co=640-k;

}

else

{

pvdieo+=639-k;

co=640-k;

}

}

}

fclose(pcx);

getch();