3.4 Знакогенераторы

Знакогенератор (или таблица знакогенератора) – это специальная структура данных, описывающая растровое (точечное) изображение символа и используемая видеоадаптером для преобразования ASCII-кода символа в последовательность сигналов, управляющих состоянием пикселов.

Графический образ каждого символа описывается битовой матрицей, размерность которой определяется разрешающей способностью видеосистемы и различна для разных видеоадаптеров (CGA – 8х8, EGA – 8х8 и 8х14, VGA – 9х16). Каждый узел матрицы описывается одним битом, при этом единичное значение бита соответствует активному (светлому) пикселу, а нулевое – пассивному (темному).

Следующий рисунок иллюстрирует описание графического образа символа «А» для видеоадаптера CGA.

Образ символа								Коды строки матрицы
								0000 0000	00h
				n	n	n		0000 1110	0Eh
			n			n		0001 0010	12h
		n				n		0010 0010	22h
		n	n	n	n	n		0011 1110	3Eh
		n				n		0010 0010	22h
		n				n		0010 0010	22h
		n				n		0010 0010	22h

Рисунок 3.2 - Описание символа битовой матрицей 8х8

Как видно из рисунка, для описания одного символа матрицей 8х8 требуется блок памяти размером в 8 байтов – по одному байту на каждую строку матрицы. Так, символ «А» будет описан следующей последовательностью байтов: 00h, 0Eh, 12h, 22h, 3Eh, 22h, 22, 22h.

При использовании матрицы 8х14 (EGA) для описания одного символа достаточно 14 последовательных байтов, а при использовании матрицы 9х16 (VGA) – 16 байтов (по одному байту на строку матрицы)¹³.

В таблице знакогенератора блоки описаний символов расположены в порядке возрастания их ASCII-кодов. При этом адрес блока (смещение относительно начала таблицы знакогенератора) может быть вычислен по формуле : m * <Код символа>, где m – число байтов, отводимых для описания одного символа.

Видеоадаптер CGA хранит таблицу знакогенератора, используемую в текстовых режимах, во внутреннем ПЗУ, расположенном вне адресного пространства центрального процессора. Эта таблица описывает стандартные символы с кодами ASCII от 0 до 255, не содержит символов кириллицы и недоступна прикладным программам ни для чтения, ни для записи. Единственной возможностью изменения образа символов в текстовых режимах CGA является перепрограммирование ПЗУ видеоадаптера. В графических режимах CGA доступна таблица знакогенератора для символов с кодами от 127 до 255, расположенная в области ROM BIOS. Указателем на начало этой таблицы является вектор прерывания 1Fh, что используется программами – русификаторами, которые формируют битовые матрицы для каждого символа, записывают их в определенную область ОЗУ и соответственно переустанавливают вектор прерывания 1Fh.

Таблицы знакогенераторов EGA / VGA для символов с кодами от 0 до 255 хранятся в ROM BIOS и доступны по вектору прерывания 43h. EGA поддерживает 4 различных таблицы, а VGA – 8 таблиц, при этом одновременно могут быть активны две любые таблицы, что позволяет отображать на экране до 512 различных символов¹⁴.

Таблицы знакогенератора автоматически загружаются в видеопамять (во второй «цветовой слой») при выборе любого из текстовых режимов, что позволяет программно заменить стандартную таблицу знакогенератора своей собственной. BIOS EGA/VGA содержит специальную функцию, управляющую загрузкой шрифтов (функция 11h прерывания 10h).