发现新的VGA模式（2016）

鉴于Beckman主板上的CL-GD5429只有512KB的内存，但支持1280x1024模式（和1600x1200隔行扫描），我开始调查一年前高度分辨率模式的方法，2016年初的某个时间.1280x1024x4bpp使用640kb视频内存。如果我能找到减少1或2bpp的比特深度的方法，我会将内存用法降低到足以支持1280x1024在5429可用的限量内存中显示器。

拥有VGA上支持的常见模式的经验，我知道使用1和2BPP颜色深度有CGA兼容模式，因此这是我开始搜索的地方。但是，我很快意识到这些模式与内存没有效率。它们纯粹是为兼容性而设计的，没有别的，有效地是4BPP模式本身，屏蔽了2或3位，导致1和2BPP模式。这是一个死胡同。

但是，在我浏览5429技术参考手册期间，我注意到一对听起来有希望的比特。这两个是＆＃39;转移和负载32＆＃39;和＃39;换档和装载16＆＃39; VGA定序器中的位＆＃39; s时钟寄存器（SR1）。

根据Cirrus逻辑技术参考，转移和负载32位，＆＃34;根据下表控制图形控制器中的显示数据移位器：＆＃34;

对我来说，这两个领域听起来可能就像1和2BPP模式的答案一样。一个＆＃39;字符＆＃39;在vga上进行图形时为8像素。由于VGA内存的组织（逻辑上）32位宽，8个4位像素通常适合一个单词，这意味着您将在每个字符时钟逻辑上加载视频移位寄存器。一起，＆＃39; 4＆＃39;视频移位器会一次向4位移动，每个像素一组4。但是，在2或1BPP模式中，每个单词的32像素分别为16或32像素，每个单词每个单词每个单词每个单词。因此，在这种情况下，您将每2或4个字符时钟加载一次数据移位器，因为现在一个单词相当于价值像素的字符数。虽然视频移位寄存器通常被认为是4个独立的8位移位寄存器，但我理论上（至少在这些模式中），换档寄存器实际彼此馈送，产生32位移位寄存器链，具有＆＃39;水龙头和＃39;每8位用于转到属性控制器的位（将4位值转换为将到Pallette DAC的8位颜色值）。

但是，这会带来另一个点：4位仍然转到属性控制器，即使在应该使用1或2位的这些情况下。当比特通过移位器移位时，它们会导致产生奇怪的颜色，并且较右侧像素的作用是更高的比特。例如，假设我们有一个装入这样的单色比特流，如下所示：

在第一个示例中，4位属性为0110，而在第二个中，它是0011.对于1BPP模式，我们实际上只关心该啃的LSB。幸运的是，有些方法可以在属性控制器中纠正它。首先，是使用＆＃39;使能颜色平面＆＃39; ＆＃39中的位;颜色平面启用寄存器＆＃39; （AR12）。这些位允许您和屏蔽属性中的其他位。使用值为0001的加载只选择1bpp模式的LSB，并且使用值为0101的加载选择2bpp模式的两个相关位。补救此问题的另一种方法是加载属性控制器调色板寄存器，使得所选颜色独立于不应影响颜色的比特。例如，使所有偶数属于一种颜色，而所有奇数属性都是另一种颜色，有效地忽略所有但LSB，给出相同的效果。类似地，使颜色0000,0010,1000和1010均有相同的有效忽略2bpp模式的位1和3。无论忽略无关位的方法都正确工作。这也是在VGA芯片组中提出潜在差异的点。它可能在某些芯片上，比特的角色可以颠倒。在某些芯片组上，应该使用的位是MSB，而忽略的位是3个较低位，并且类似于2BPP模式。我没有遇到这样的芯片，但这并不是意味着它没有存在（存在小的测试样本大小2）。

最后，定时问题似乎导致显示器在显示屏上正确开始之前重复左侧的前24个像素。这是通过正确设置另一个领域的解决方案来解决，这次在CRTC中。显示屏在＆＃39中启用偏斜字段;水平消隐结束寄存器＆＃39; （CR3）应该设置为3，这似乎弥补了这个问题。

在2016年1月的某个时间，我终于成功地测试并实现了这个模式的1BPP变体。有些通过试验和错误，我能够找到关于显示的第三点，并且在许多实验之后，与各种＆＃39;换档和装载＆＃39;第一部分中描述的位设置。重要的是模式工作。然后，我变得好奇其他芯片组这种模式是可能的。我在CL-GD5429上证明了它，但它对他人有工作吗？不幸的是，我没有一个真正的IBM VGA控制器尝试这一点，但我也设法在我的Compaq 4 / 50cx上测试，它有某种WDC SVGA控制器。我最初有此问题，但最终我意识到使用笔记本电脑面板忽略各种CRTC寄存器中的设置，包括显示屏使能偏斜设置。通过更改为外部连接的VGA显示器，我能够改变正时和模式。给出了笔记本电脑中精确芯片的数据表，我确定我可以开发一个特定的修复，但这是模式的一个限制。如果在其他笔记本电脑上忽略了CRTC寄存器，这可能会导致同样的问题使得24像素重复发出不可装配。我在更现代化的奔腾4时代机器上测试了，但无论我尝试的内容如何，​​都无法获得这种模式。我怀疑图形芯片简单地支持它。一旦我设置班次和加载32位，我就在视频输出上奇怪了不稳定的行为。我也试图在我的现代英特尔I5笔记本电脑上运行，但是我可以让它启动DOS并运行我所做的QBASIC程序，所以我没有设法在这里测试它。

鉴于VGA寄存器中的其他差别比特和字段的目的似乎只是落入到另一个地方，一旦我开始致力于这一点，我理论大小IBM VGA芯片的设计者的意图是支持这些模式开始。但是，要使用它们的软件从未实施过，并且任何人都在低级软件中实现它们的文档太差了。此外，RAM的下降意味着很快VGA的低记忆变体将消失，这意味着大多数人支持640x480x4bpp，如果不是所有VGA卡在引入VGA控制器后即可。鉴于VGA卡几乎不支持任何更高的分辨率模式，比正常的640x480更高，都不需要尝试从可用的内存中挤出更多像素（正常VGA上256kb）。

我也没有知道这个模式有多少张不同的卡片。就此而言，我知道IBM VGA是否支持此模式。

无论如何，这些模式的有用性在VGA控制器上限制。他们确实允许的一件事是一个更大的虚拟帧缓冲器，VGA＆＃39; S窗口进入CAN PAN并在内部滚动。谈论，即使使用1和2BPP模式，仍然完全支持平移和滚动，这似乎是在VGA硬件中对这些模式的计划支持的更多证据。通常，通过更改显示开始地址，您可以轻松实现1字达到VGA上的平移。 4BPP模式中的1字对应于8个像素。然而，VGA通过两个字段的组合支持32像素的硬件细腻平移。在1BPP模式下，1字平移最终产生32像素的平移。这与精细平移结合，仍然允许单个像素平移能力。这似乎建议VGA的创建者以1BPP模式设计，因此在4BPP模式下只需要8个像素的精细平移。用于＆＃39的字段;罚款＆＃39;平移实际上是8像素粗＆＃39的组合;字节＆＃39; CR8的平移场和AR13中的1像素精细平移场。它们一起给出了一个0-31像素的平移，结合了存储器地址字，允许完全平移任何图像。