4.Прибавить i к 58624.

5.Преобразовать результат в форму 2 х байтов.

6.Сохранить полученное (РЕЕК) значение по заданному адресу (POKE).

7.Прибавить 1 к значению I и сохранить результат.

8.Вычесть i из 6911. Если результат положительный, то идти на пункт 1.

Во время прохождения цикла, SPECTRUM должен декодировать каждую команду снова, так как в данном случае память не используется для сохранения последовательности предыдущих действий. Легко увидеть, что компьютер тратит более 99 процентов времени на подготовку к выполнению задачи, а не на выполнение самой задачи. Аналогичная программа в машинных кодах для сохранения экрана выполняется практически мгновенно. Пример такой программы дан в Разделе В.

2. ВНУТРЕННЯЯ СТРУКТУРА ZX SPECTRUM

Компьютер это машина, которая способна запомнить последовательность команд и затем выполнить их. Конечно, чтобы сделать так, требуется память, в которой команды могут быть сохранены. ZX SPECTRUM имеет два типа памяти. Первый тип ПЗУ (ROM), в котором содержится фиксированная последовательность инструкций, введенных в машину ее изготовителем.

Второй тип ОЗУ (RAM). RAM это "блокнот для записей" компьютера. Когда компьютер выполняет задачу, он непрерывно просматривает, что находится в RAM ("чтение" из памяти) и обновляет содержимое RAM ("запись" в память). SPECTRUM не использует свой "блокнот" для записей случайно. Различные части RAM используются для хранения различных видов информации. Программа BASICa, введенная пользователем, например, хранится в одной части RAM, в то время как переменные, используемые этой программой, хранятся в другом месте. Размер "блокнота" для записей ограничен, и потому машина точна при распределении пространства для информации, которую она хранит. Свободное пространство собрано в одном месте, и, если пользователь хочет добавить строку в свою программу, информация в RAM должна быть "перетасована" по всей длине, используя некоторую свободную область для вставки дополнительной строки.

В значительной степени эта глава посвящена объяснению организации RAM SPECTRUMa, так как многие программы раздела B предназначены для манипуляций с RAM. Глава содержит в себе описание дисплейного файла, атрибутов, буфера принтера, системных переменных, программной области и области программных переменных. В конце раздела описываются стандартные подпрограммы из ROM, к которым ссылаются программы в Разделе В.

Карта памяти

RAM имеет 49152 ячейки памяти. Каждая ячейка может хранить одиночное целое число от 0 до 255 включительно и задается адресом, который является положительным целым числом от 0 до 65535. Адреса от 0 до 16383 зафиксированы для постоянной памяти ROM. Первый адрес RAM (ОЗУ) 16384. Табл. 2. 1. упрощенная карта памяти SPECTRUMa, которая показывает, как используется RAM с адреса 16384.

Дисплейный файл, который хранит отображаемую на экране информацию, занимает ячейки от 16384 до 22527. Атрибуты, которые определяют цвет, яркость и т.д. для каждого знакоместа экрана следуют непосредственно дальше: в ячейках 22528 23295.

Первые 5 адресов в колонке Таблицы 2.1. являются фиксированными, т.к. дисплейный файл, атрибуты и т.д. занимают фиксированное положение. Пятая область назначена для карты памяти микродрайва. Это небольшое периферийное устройство представляет собой нечто среднее между магнитофоном и дисководом. Грубо говоря это дешевая альтернатива дисководу. Скорость его работы достигаете за счет того, что, с одной стороны, лента движется с очень высокой скоростью, а с другой за счет организации прямого доступ к файлам, как на диске, а не последовательного, как на магнитофонной кассете. Вот для того чтобы иметь в некоем месте хранилище с данными о том, что записано на каждом секторе микродрайва в памяти компьютера и выделен область карты памяти

микродрайва. Если микродрайв (а точнее INTERFACE 1, через который он подключается), подсоединен к SPECTRUMy, эта область содержит информацию о его секторах. Если же не подсоединен, эта область не нужна и в этом случае шестая область (информация о каналах) размещена непосредственно за четвертой областью, системными переменными, т.е. стартовый адрес области информации о каналах и всех последующих областей не фиксирован, а может "плавать" вверх вниз в RAM. SPECTRUM хранит стартовый адрес всех этих областей в системных переменных. Область системных переменных находится перед картой микродрайва в ячейках 23552 23733 включительно. Эти адреса являются все время строго фиксированными.

Таблица 2.1. Карта памяти. Указатель стека SP хранится не в RAM, а в SP регистре микропроцессора Z80A.

Адреса ячеек, которые хранят стартовые адреса всех "плавающих" областей, даны в колонке 2 таблицы 2.1. Адрес области начала программы BASICa, например, хранится в ячейках 23635 и 23636 в области системных переменных.

Примечание: Ссылка к системной переменной с помощью адреса, по которому она хранится, довольно неудобна. По этой причине в Таблице 2.1. в 1 ой колонке даны условные имена системных переменных. Эти имена удобны только для пользователей, в то время как SPECTRUMOM они, естественно, не распознаются. Например, введенная строка:

PRINT PROG

даст сообщение об ошибке

"2: variable not found" ("Переменная не найдена").

PEEK и POKE

Карта памяти это ключ для понимания того, как компьютером используется RAM память. Для непосредственного управления RAM используются ключевые слова BASICa РЕЕК и POKE, которые позволяют просмотреть и изменить содержимое любой ячейки памяти. РЕЕК функция вида:

РЕЕК <адрес>

Адрес это целое положительное число от 0 до 65535 или арифметическое выражение, которое, выполняясь, дает положительное число. Важно заключить арифметическое выражение в скобки, т.к. РЕЕК 16384 + 2 интерпретируется, как (2 + результат РЕЕК 16384), тогда как РЕЕК (16384 + 2) интерпретируется, как РЕЕК 16386

Значение, выдаваемое функцией РЕЕК это число, хранящееся по данному адресу в текущий момент. Оно всегда будет положительным от 0 до 255.

Выше объяснялось, что системная переменная PROG хранится по адресу 23635, но значение PROG (т.е. адрес в RAM) всегда больше числа 255. Следовательно, для его хранения необходимы две смежных ячейки с адресами 23635 и 23636. Значение PROG может быть получено с помощью командной строки:

PRINT "PROG="; PEEK 23635 + 256 * РЕЕК 23636

Все адреса хранятся в 2 х смежных ячейках в такой форме и могут быть получены вводом: PRINT РЕЕК 1 я ячейка + 256 * РЕЕК 2 я ячейка

Например, если SPECTRUM используется без подсоединенного микродрайва, область карты микродрайва не будет существовать, и информация о каналах будет располагаться непосредственно после области системных переменных, т.о. системная переменная CHANS должна быть такой же, как стартовый адрес карты микродрайва, когда он существует, т.е. 23734. CHANS хранится в 23631 и 23632 и, следовательно, после ввода: PRINT РЕЕК 23631 + 256 * РЕЕК 23632 будет получено значение 23734.

Функция РЕЕК может быть использована также для просмотра содержимого любой из ячеек ПЗУ. Это очень полезно. Просмотр любой ячейки не приводит к разрушению или искажению программы или переменных. Иногда результаты РЕЕК могут быть обманчивыми, т.к. содержимое ячейки, которая просматривалась, может изменяться в течение или непосредственно после выполнения команды просмотра.

Например, если просматривается содержимое ячеек, которые связаны с левым верхним углом экрана дисплея, то результаты, распечатанные в верхнем левом углу экрана, будут уже устаревшими, т.к. в момент вывода изображения мы уже изменили эти ячейки.

Команда POKE более рискованная, чем функция РЕЕК, т.к. задавая ее, пользователь вмешивается в функционирование компьютера. Использование этой команды может быть причиной сбоя машины или ее останова.

Формат команды: POKE <адрес>,<число>

Адрес это положительное целое число от 0 до 65535 включительно или арифметическое выражение, которое дает такое число. В этом случае нет необходимости заключать арифметическое выражение в скобки, т.к. РОКЕ это команда, а не функция (хотя есть негласная заповедь, что лишними скобками программу не испортишь). Число, помещаемое в ячейку, может быть от 0 до 255 включительно.

Дисплейный файл

Обычно дисплей содержит 24 строки по 32 символа. Дисплейный файл занимает ячейки от 16384 до 22527, т.е. 6144 ячейки в общей сложности. Следовательно, количество ячеек, используемое для символа:

6144/(24*32)=8.

Эти 8 ячеек формируют изображение символа экране, называемое знакоместом. Наиболее легкий путь получения общего впечатления о том, как организован

дисплейный файл это печать (PRINT) картинки на экране, сброс (SAVE) экрана на ленту, очистка экрана (CLS) и загрузка (LOAD) картинки экрана вновь. Программа P2.1 сохраняет (SAVE) и загружает (LOAD) экран, используя графический символ на клавише 5 для создания оригинальной картинки.

Программа P2.1.

100 FOR I=0 ТО 703

110 PRINT " "; : REM символ, находящийся на клавише "5" в G режиме 120 NEXT I

130 SAVE "Picture" SCREEN$

140 CLS

150 INPUT "Перемотайте ленту и включите воспроизведение"; z$

160 LOAD "Picture" SCREEN$

Когда картинка загружается с ленты, видно, что дисплей разделен на три зоны по 8 символьных строк в каждой, а каждая строка разделяется на восемь пиксельных линий. SPECTRUM загружает сначала верхние пиксельные линии для первых восьми строк, затем следующие пиксельные линии тех же восьми строк и т.д. Таким же образом формируются средняя и нижняя части дисплея.

Другой путь понимания формирования дисплея это рассмотреть, где хранятся 8 байтов, которые используются для формирования символа в верхнем левом углу экрана. Первый байт формирует самую верхнюю 1/8 часть символа и размещается в начале дисплейного файла по адресу 16384.

Команда РОКЕ 16364,0 очистит верхнюю линию пикселей самого верхнего левого знакоместа, в то время, как РОКЕ 16384,255 закрасит всю эту линию. При помещении в эту ячейку числа от 0 до 255 мы получим в этом месте экрана различные штрихи. Вторая сверху линия в первом знакоместе на экране не сформирована числом, хранящимся в ячейке 16385, эта ячейка используется для верхней линии пикселей в соседнем символе. Вторая линия сверху в первом знакоместе формируется числом, хранящимся в ячейке 16384+32*8=16640.

Подобным же образом вычисляются адреса оставшихся шести линий этого знакоместа.

Следовательно, образ символа в верхнем левом углу экрана определяется содержимым адресов 16384, 16640, 16896, 17152, 17408, 17664, 17920, 18176.

Программа P2.2. позволяет Вам экспериментировать, помещая различные числа в эти восемь ячеек.

Программа P2.2. Программа для создания символа в верхнем левом углу экрана.

Каждая ячейка в дисплейном файле определяет восемь пикселей на экране. При этом