视频配置

11.1 概述

Zeal Video Board 提供了一些寄存器，用于获取当前状态或配置视频输出。这些寄存器包括设置当前视频模式、滚动、扫描束位置甚至当前中断状态。

该配置区域在 I/O 总线上的基地址为 0x90，它永远不会被映射出去，因此随时可用。

11.2 虚拟扫描束

渲染

Zeal Video Board 实现了 VGA 协议以生成视频信号。该信号可以想象为一条虚拟扫描束，从屏幕左上角扫描到右下角。渲染分辨率固定为 640×480 像素，与当前模式无关，像素时钟频率为 25 MHz。

尽管可见区域为 640×480，但虚拟扫描束实际上会遍历更大的区域。每条水平线包含一个额外的 160 像素宽的不可见区域，称为水平消隐（或 H-blank）。

同样，在渲染完 480 条可见线之后，扫描束会继续通过 42 条额外的不可见线，称为垂直消隐（或 V-blank）。

因此，虚拟扫描束的坐标范围在水平方向为 0 到 799，垂直方向为 0 到 524，包括可见区域和消隐区域。

根据这些信息，可以计算出扫描束在这些消隐间隔中停留的时间。

水平消隐期由 160 个像素组成，在 25 MHz 的像素时钟下（即每个像素需要 40 ns），其持续时间为：

垂直消隐期由 42 条线组成，每条线包含 800 个像素（640 可见 + 160 消隐）。因此：

理论上，标准 640×480 VGA 分辨率需要以 25.125MHz 的像素时钟生成 525 条线，但 Zeal Video Board 的主时钟为 50MHz，因此使用 25MHz 的像素时钟。为补偿这一差异，仅生成 524 条线。

320×240 模式

320×240 模式是纯虚拟的，其行为类似于一个 2 倍放大到左上象限的 640×480 显示。换句话说，320×240 空间中的每个像素在屏幕上渲染为一个 2×2 的像素块。

VGA 信号保持不变，仍然输出 640×480 的图像。扫描束位置值不受影响，仅修改渲染逻辑以在水平和垂直方向上对每个像素进行加倍。

获取位置

虚拟扫描束位置由两个 16 位值表示，一个用于垂直位置，一个用于水平位置。因此，提供了四个寄存器来读取这些值：V_CURSOR_LOW 和 V_CURSOR_HIGH 用于垂直位置，H_CURSOR_LOW 和 H_CURSOR_HIGH 用于水平位置。有关地址，请参阅寄存器汇总部分。

与 ZVB 上的其他 16 位值一样，必须先读取低字节才能锁存高字节寄存器中的高位字节。

另一种快速检查当前是否处于 H-blank 或 V-blank 间隔的方法是读取 VIDEO_STATUS 寄存器，该寄存器专门提供了两个位用于此目的。借助该寄存器，与 ZVB 连接的 CPU 无需读取 16 位值并手动进行比较。

11.3 屏幕滚动

如瓦片地图章节所述，ZVB 具有两个瓦片地图层： layer0 和 layer1。每层在内存中存储 80×40 个瓦片。在固定的 16×16 像素瓦片大小下，每层的虚拟屏幕分辨率为 1280×640 像素。

然而，如上所述，实际视频输出分辨率固定为 640×480 像素。这意味着在任何给定时间，只有部分瓦片地图在屏幕上可见。

这就是滚动的作用。滚动允许您在 X 和 Y 方向上移动瓦片地图的可见部分，从而有效控制在 640×480 视口内显示的内容。在其他模式下，滚动也可能定义渲染开始的起始位置。滚动使用模运算，因此超出瓦片地图范围的值会自动回绕，产生连续滚动效果。

Layer0 和 layer1 可以独立滚动，精度为像素级。例如，可以通过让 layer0（背景）比 layer1（前景）滚动更快来实现深度或视差效果：

同样，320×240 模式是纯虚拟的，因此原理相同，唯一的区别是屏幕视图更小。滚动值不受影响，X 和 Y 的范围仍然分别为 $[0,1279]$ 和 $[0,799]$。

在图形模式下，提供了八个寄存器用于获取或设置当前 X 和 Y 方向的滚动值：

• LAYER0_SCROLL_Y_LOW 和 LAYER0_SCROLL_Y_HIGH 控制 layer0 的 Y 方向滚动。
• LAYER0_SCROLL_X_LOW 和 LAYER0_SCROLL_X_HIGH 控制 layer0 的 X 方向滚动。
• LAYER1_SCROLL_Y_LOW 和 LAYER1_SCROLL_Y_HIGH 控制 layer1 的 Y 方向滚动。
• LAYER1_SCROLL_X_LOW 和 LAYER1_SCROLL_X_HIGH 控制 layer1 的 X 方向滚动。

同样，读取最低字节时寄存器会被锁存，写入最高字节时写入的值才会生效。

在文本模式下，上述寄存器将被忽略且不会影响输出，因为滚动由文本控制器的 SCROLL_X 和 SCROLL_Y 寄存器负责。

Layer1 的滚动值在 4 位图形模式下将被忽略，因为该层用于 layer0 的瓦片属性。这些滚动寄存器仅在瓦片图形模式下影响视频输出。在其他任何视频模式下，硬件将忽略它们。

11.4 禁用屏幕输出

在某些情况下，禁用屏幕输出以防止视觉伪影非常有用，例如在加载新字形集或更新瓦片地图时。这些操作可能会暂时损坏屏幕图像，尤其是当它们耗时超过一帧时。

为此，VIDEO_STATUS 寄存器包含一个可读写的 ENABLE 位。当该位被清除时，屏幕输出被禁用，当前帧及后续帧将渲染黑色像素。当该位再次被设置时，正常视频输出将使用视频存储器的当前内容恢复。

为避免可见的闪烁，建议尽可能在垂直消隐期（V-blank）期间禁用屏幕输出。

11.5 寄存器总览

11.6 寄存器