Wedge80 a C128 BASIC extension for VDC graphics
Copyright (c) 2026 Graham (Francesco Gramignani)

Version 1.11
Revision 15/1/2026

Introduzione

    Wedge80 è un programma che permette di creare e visualizzare immagini grafiche in alta risoluzione, tramite l'interfaccia video VDC (Video Display Controller, MOS 8563) del Commodore C128.

    Questo nasce dal desiderio di studiare il funzionamento di Pangea Basic (https://github.com/graham-it/PangeaBasic) un programma pubblicato nel n. 2 del 1988 di Commodore Gazette e che fino a poco tempo fa rischiava di essere perduto per sempre.
    Tuttavia l'approccio basato sulla generazione di errori fittizi nei parametri è poco efficiente e la sintassi dei comandi non è coerente con quella del BASIC V7, motivo per cui con Wedge80 ho deciso di ricominciare da un foglio bianco.

    Il nome Wedge80 si riferisce al fatto che questo programma sfrutta una tecnica chiamata 'wedging' (da 'cuneo' o 'zeppa' in italiano) che permette di aggiungere nuove istruzioni all'interprete BASIC o di modificarne il comportamento.
    Il BASIC V7 del C128 dispone di un set di istruzioni dedicate alla grafica che utilizzano la modalità a 40 colonne, gestita dal chip VIC-II, ma che non permettono di sfruttare le capacità grafiche del chip VDC, che viene utilizzato solo in modalità testo a 80 colonne.

    Wedge80 non aggiunge nuove istruzioni al BASIC V7 del C128, ma estende l'applicazione di quelle già esistenti alla modalità grafica bitmap del chip VDC, mantenendo la sintassi originale e garantendo la piena compatibilità con il software già esistente.
    Tali istruzioni consistono in comandi e funzioni che possono essere introdotte dall'utente sia in modalità diretta che in modalità programma.

Installazione

    Per installare Wedge80 basta eseguire il programma "BOOT", fornito nel file immagine .d64, che sull'emulatore VICE può essere eseguito semplicemente trascinando l'immagine del disco nella finestra del programma.

    In alternativa, è possibile caricare ed eseguire direttamente il codice in linguaggio macchina con il comando:

    BOOT "WEDGE80"

    Nelle prime versioni del C128, a causa di un bug presente nel KERNAL che impedisce il corretto funzionamento del comando BOOT, è necessario utilizzare i seguenti comandi:

    BLOAD "WEDGE80"
    SYS 4864

oppure:

    LOAD "WEDGE80",8,1
    NEW                (necessario!)
    SYS 4864

    Durante l'installazione, una parte delle routines grafiche native del BASIC V7 viene copiata in RAM e su queste vengono applicate alcune 'patch' per adattarle alla grafica bitmap del chip VDC.

    La porzione di RAM che ospita le nuove routines comprende:

- Cassette buffer and Disk boot buffer    [$0b00-$0bff]
- RS-232 input buffer            [$0c00-$0cff]
- RS-232 output buffer            [$0d00-$0dff]

    Resta invece disponibile la RAM dedicata agli sprites:

- Sprite pattern storage area        [$0e00-$0fff]

    Queste 'patch' sono necessarie perché il VDC è dotato di una propria memoria RAM, separata dalla memoria centrale del C128, e per accedervi occorre utilizzare gli opportuni registri.
    Inoltre, la memoria per la grafica bitmap è organizzata diversamente da quella del VIC-II (dove le celle sono di 8 x 8 pixel), nel VDC le celle sono disposte linearmente lungo tutto lo schermo e continuano nella riga successiva.

Utilizzo

    Una volta installato, il programma stampa un messaggio di benvenuto, per comunicare all'utente che il sistema è pronto per l'utilizzo.
    Il comando 'HELP' (richiamabile con il tasto rapido presente nella tastiera del C128, che sull'emulatore VICE corrisponde al tasto 'End' della tastiera del PC), pur mantenendo la sua funzione originale, consente di conoscere lo stato di Wedge80 e della funzione AUTOFAST (spiegata più avanti).

    Wedge80 può essere disattivato con il comando 'QUIT' (che nel BASIC V7 standard restituisce il messaggio di errore 'UNIMPLEMENTED COMMAND') senza perdere il programma BASIC eventualmente presente in memoria.
    Inoltre, esso può essere riattivato, in qualsiasi momento, con il comando 'SYS 4864', a meno che la memoria in cui risiedono le routines principali di Wedge80 (Application Program Area: $1300-$1bff) non venga cancellata o sovrascritta.

    Con Wedge80 installato la grafica tradizionale su VIC-II e quella estesa su VDC possono essere utilizzate anche in contemporanea.
    Infatti, i comandi e le funzioni riguardanti la grafica, vengono applicate all'ultima modalità grafica utilizzata, che viene selezionata con comando GRAPHIC (richiamabile rapidamente da tastiera con il tasto 'F1'):

• GRAPHIC 1    VIC-II bitmap (320 x 200, 2 colori per cella 8 x 8)
• GRAPHIC 3    VIC-II bitmap (160 x 200, 4 colori per cella 8 x 8)
• GRAPHIC 6    VDC bitmap (640 x 200, 2 colori per tutto lo schermo)

    Le modalità 2 e 4 sono analoghe a quelle 1 e 2 con l'attivazione dello 'split screen' (non disponibile su VDC).

    Per pulire lo schermo basta aggiungere l'opzione '1' preceduta da una virgola, ai comandi sopra descritti, oppure utilizzare il comando SCNCLR (corrispondente al tasto 'F4') ma in questo caso non verrà cambiata la modalità grafica corrente.

    Per tracciare una linea sullo schermo si può utilizzare il comando DRAW, che (analogamente al BASIC V7) si basa sull'algoritmo di Bresenham:

    DRAW[mode][,x0,y0][TO x1,y1][...]

    Le opzioni tra parentesi quadre possono essere omesse, ma in assenza del primo parametro, la coppia di coordinate iniziali deve essere preceduta da una virgola.
    L'opzione 'mode' (che sostituisce 'source', cioè la sorgente di colore per lo schermo VIC-II), sullo schermo VDC indica il modo in cui devono essere tracciati i pixel:

    0 = per cancellare
    1 = per disegnare (default)
    2 = esegue uno XOR con i pixel già presenti sullo schermo

    Le coordinate rappresentano il punto di partenza e quello finale della linea, che può essere prolungata con altre linee per formare una spezzata.
    Se le coordinate iniziali vengono omesse, la linea partirà dall'ultimo punto tracciato dall'istruzione precedente. In assenza della parola chiave 'TO' verranno disegnati uno o più punti isolati.

    Inoltre, le coordinate possono essere espresse in termini relativi alla posizione corrente nei seguenti modi:

• anteponendo i segni '+' e '-' alle coordinate stesse
• utilizzando la notazione polare, lunghezza e angolo (in gradi sessagesimali) separati da un punto e virgola ';'

    La modalità VDC bitmap può essere disattivata nei seguenti modi:

• GRAPHIC 5    il cursore passa allo schermo a 80 colonne
• GRAPHIC OFF    il cursore rimane nello schermo a 40 colonne

    Ogni volta che si passa dalla modalità testo a 80 colonne alla modalità bitmap del VDC (e viceversa) le informazioni in esso contenute vengono sovrascritte.
    Questa scelta è stata fatta perché Wedge80 è stato concepito per l'utilizzo su un C128 standard che presenta una RAM video dedicata al chip VDC di soli 16 KB, sufficienti a rappresentare una risoluzione grafica di 640 x 200 pixel a 2 colori.
    Nulla vieta in futuro di espandere la memoria gestibile da Wedge80 a 64 KB, o di allocare una memoria di swap in modo da non perdere le informazioni dello schermo (testo o bitmap) ogni qualvolta si cambia modalità.

    Per maggiori dettagli sui comandi affetti da Wedge80, consultare la sezione BASIC commands, più avanti.

Auto FAST mode

    Quando Wedge80 viene avviato, per default viene abilitata la modalità AUTOFAST, che permette di eseguire i comandi estesi di Wedge80 in modalità FAST (2 MHz), per poi ritornare automaticamente alla modalità SLOW (1 MHz) al termine dell'operazione.
    La modalità AUTOFAST, che può essere utilizzata sia in modalità diretta che in modalità programma è stata aggiunta per facilitare l'utilizzo dei comandi grafici da parte dell'utente, dato che in modalità FAST lo schermo a 40 colonne (VIC-II) viene disabilitato e quest'ultimo è l'unico schermo di testo attivo mentre l'uscita a 80 colonne (VDC) si trova in modalità grafica.
    La modalità AUTOFAST può essere disattivata cambiando la velocità del processore con i normali comandi 'FAST' e 'SLOW', mentre per riattivarla occorre introdurre il comando 'AUTO FAST' (con o senza lo spazio tra le 2 parole chiave).

Le sequenze ESCAPE

    Il C128 offre diverse funzioni per il controllo dell'editor dello schermo, accessibili direttamente da tastiera tramite il tasto ESC (che su VICE 3.9 corrisponde al tasto 'F9' del PC, oppure al tasto 'F1' nelle versioni precedenti), seguito da un tasto per formare una sequenza.
    Tra queste, la sequenza 'ESC X' permette di passare rapidamente dalla modalità testo a 40 colonne a quella a 80 colonne (e viceversa).
    Ciò ha reso necessario una ulteriore 'wedge' per controllare quando viene richiamata la sequenza 'ESC X' mentre il VDC si trova in modalità bitmap.

Il BASIC esteso

     I comandi estesi in Wedge80 sono i seguenti:

GRAPHIC	SSHAPE
SCNCLR	GSHAPE
COLOR	LOCATE
DRAW	AUTO
BOX	FAST
CIRCLE	SLOW
PAINT	HELP
CHAR	QUIT

     Inoltre, le funzioni estese sono:

RCLR (n)	RDOT (n)
RGR (n)	POS (n)

    Per i comandi e le funzioni non menzionate in elenco, si rimanda all'Enciclopedia del BASIC V7 presente nel manuale di sistema del C128 o al libro "Commodore 128 Programmer's Reference Guide" (Bantam, 1986).

BASIC commands

    Analogamente ai comandi del BASIC V7, le opzioni indicate tra parentesi quadre sono facoltative ma, in assenza di un parametro, i parametri successivi devono essere preceduti da una virgola, in numero pari alle opzioni omesse.
    Tutti gli spazi tra le opzioni sono stati aggiunti per motivi di leggibilità e vengono ignorati dall'interprete.

    Segue una guida sintetica dei comandi estesi disponibili con Wedge80:

GRAPHIC

Selects a graphics mode.

syntax:    GRAPHIC mode [,clr] [,sl]

mode =
    0    VIC-II text (40 column)
    1    VIC-II bitmap (320 x 200)
    2    VIC-II split screen bitmap
    3    VIC-II multicolor bitmap (160 x 200)
    4    VIC-II split screen multicolor bitmap
    5    VDC text (80 column)
    6    VDC bitmap (640 x 200) (*)

clr =
    0    do not clear screen (default)
    1    clear screen (implicit on VDC
           switching from bitmap to text mode)

sl =    0..24    the starting line number of the VIC
            split screen bitmap (default = 20)
            (not available on VDC)

alternate syntax:    GRAPHIC cmd

cmd =
    CLR    the VIC-II bitmap screen is cleared
                 and then deallocated

    OFF    the VDC display is switched to
                  text mode and then cleared (*)

    (*) new options

SCNCLR

Clears the selected screen mode.

syntax:    SCNCLR [mode]

mode =
    0    VIC-II text (40 column)
    1    VIC-II bitmap (320 x 200)
    2    VIC-II split screen bitmap
    3    VIC-II multicolor bitmap (160 x 200)
    4    VIC-II split screen multicolor bitmap
    5    VDC text (80 column)
    6    VDC bitmap (640 x 200) (*)

    (*) new option

Note: without an argument both the current text screen
and the current active graphics screen will be cleared.

COLOR

Sets a color for the selected source.

syntax:    COLOR src, col

src =
    0    VIC-II background color
    1    VIC-II bitmap foreground color
    2    VIC-II multicolor 1
    3    VIC-II multicolor 2
    4    VIC-II border color
    5    VIC-II or VDC text char color
    6    VDC text/bitmap background color
    7    VDC bitmap foreground color (*)

col =    1..16    the value of the color to be used

    (*) new option

C128 Color table

Code	VIC-II	VDC
1	Black	Black
2	White	White
3	Red	Dark Red
4	Cyan	Light Cyan
5	Purple	Light Purple
6	Green	Dark Green
7	Blue	Dark Blue
8	Yellow	Light Yellow
9	Orange	Dark Purple
10	Brown	Dark Yellow
11	Light Red	Light Red
12	Dark Gray	Dark Cyan
13	Medium Gray	Medium Gray
14	Light Green	Light Green
15	Light Blue	Light Blue
16	Light Gray	Light Gray

DRAW

Draws dots, lines, and shapes at the positions
specified by the coordinates.

syntax:    DRAW [mode] [,x0, y0] [TO x1, y1] [...]

mode =
    0    clear pixels
    1    set pixels (default)
    2    XOR with foreground (*)

x0, y0 =    starting coordinates (default = current position)
x1, y1 =    ending coordinates

    (*) polygonal chains missing internal vertices due
    to the use of Bresenham's line algorithm with XOR.

Note: without parameters draws a dot at current coords.

BOX

Draws a BOX on the screen as specified by the parameters
that follow the command.

syntax:    BOX [mode] ,x0, y0 [,x1, y1] [,angle] [,fill]

mode =
    0    clear pixels
    1    set pixels (default)
    2    XOR with foreground (*)

x0, y0 =    the top left corner coordinates
x1, y1 =    the opposite corner (default = current position)
angle =    the rotation in clockwise degrees (default = 0)

paint =
    0    do not fill the shape (default)
    1    fill the shape (**)

    (*) missing vertices due to the use
    of Bresenham's line algorithm with XOR.

    (**) the paint option does not work with XOR.
    (use PAINT command after drawing box, instead)

CIRCLE

Draws circles, ellipses, or arcs depending on the parameters
specified after the command.

syntax:    CIRCLE [mode] [,xc, yc] [,xr] [,yr] [,sa] [,ea] [,angle] [,incr]

mode =
    0    clear pixels
    1    set pixels (default)
    2    XOR with foreground (*)

xc, yc =    the center of the circle (default = current position)
xr =    the horizontal radius (default = 0)
yr =    the vertical radius (default = xr)
sa =    the starting arc angle (default = 0)
ea =    the ending arc angle (default = 360)
angle =    the rotation angle in degrees (default = 0)
incr =    the number of degrees between each segment (default = 2)

    (*) very inaccurate due to the use
          of Bresenham's line algorithm with XOR.

PAINT

Fills an area starting from a specified position.

syntax:    PAINT [mode] [,x, y] [,opt]

mode =
    0    clear all contiguous active pixels
    1    fill an empty area (default)

x, y = the starting coordinates
            (default = current coords)

opt =
    0    paint an area that is defined by
           the color source specified (*)

    1    paint an area that is defined by any
           non-background source (*)

    (*) not available on VDC

Note: the RUN/STOP key breaks painting at any time.

CHAR

Displays a string of characters to the bitmap screen
at the position specified.

syntax:    CHAR [mode], col, row[,string] [,rev]

mode =
    0    clear using char shape (*)
    1    draw solid char (default)
    2    XOR with foreground (*)
    3    OR with foreground (*)

col =    0..79    column to start printing at
row =    0..24    row to start printing at
string =    string of characters to be printed

rev =
    0    normal mode (default)
    1    (or n > 1) reverse mode

    (*) new options

SSHAPE

Saves an area of the the screen into a BASIC string variable.

syntax:    SSHAPE string, x0, y0 [, x1, y1]

string =    the string variable to which you
                     wish to save the area of screen
                     (max 251 bytes = 2008 pixels)
                     the remaining 4 bytes are used
                     for the shape size (x,y)

x0, y0 =    the starting corner
                     coordinates for the save

x1, y1 =    the opposite corner
                     (default = current coords)

GSHAPE

Draws a shape stored in a BASIC string variable.

syntax:    GSHAPE string[,x, y] [,mode]

string =    the string variable where the
         shape to be drawn is stored

x, y =    the top left corner coordinates
               where the shape is to be drawn
               (default = current coords)

mode =
    0    place the shape as is
    1    invert the shape
    2    OR the shape with the area
    3    AND the shape with the area
    4    XOR the shape with the area

LOCATE

Places the pixel cursor to a specified position on the bitmap screen.

syntax:    LOCATE x, y

x, y:    the position to move the bitmap pixel cursor to

AUTO

Enables the AUTOFAST mode.

syntax:    AUTO [FAST]

Note: without the FAST argument, it
operates as the standard AUTO command.

FAST

Disables the AUTOFAST mode
then sets the clock speed to 2 MHz.

syntax:    FAST

SLOW

Disables the AUTOFAST mode
then sets the clock speed to 1 MHz.

syntax:    SLOW

HELP

Displays program info, then operates
as the standard HELP command

syntax:    HELP

QUIT

Disables BASIC wedge:

syntax:    QUIT

To disable Wedge80, the following steps are performed:

• restore ESC handler indirect vector
• restore BASIC indirect vectors
• restore DO_DMA routine
• restore VDC text mode
• clear Wedge80 enabled flag (INIT_STATUS = $0a04, bit 5)
• print a message

BASIC functions

    Segue una guida sintetica delle funzioni estese disponibili con Wedge80:

RCLR (n)

Returns the current color value (1..16)
of the color source specified.

syntax:    result = RCLR (n)

n =
    0    VIC-II background color
    1    VIC-II bitmap foreground color
    2    VIC-II multicolor 1
    3    VIC-II multicolor 2
    4    VIC-II border color
    5    VIC-II or VDC text char color
    6    VDC text/bitmap background color
    7    VDC bitmap foreground color (*)

    (*) new option

RDOT (n)

Returns the current pixel cursor coordinates
or the pixel status at current position
depending on the value specified.

syntax:    result = RDOT (n)

n =
    0    x-coord of the pixel cursor
    1    y-coord of the pixel cursor
    2    pixel status at current position (*)

    (*) result applied to the current graphics screen:
          VIC-II:    color source of the pixel (0..3)
          VDC:    pixel status (0 = off, 1 = on)

RGR (n)

Returns the value of the current graphics mode.

syntax:    result = RGR (n)

n =
    0    current graphic mode
    1    current graphics screen (0 = VIC-II, 1 = VDC) (*)
    2    current width mode (1 = normal, 2 = double) (*)
    3    (or n > 3) current scale mode (0 = not active, 1 = active) (*)

    (*) new options

POS (n)

Returns a value that indicates where the cursor is within the current text screen window.

syntax:    result = POS (n)

n  =
    0    get column
    1    (or n > 0) get row (*)

    (*) new option

Wedge80 Library

     Una volta installato, Wedge80 offre una libreria di funzioni accessibili direttamente da linguaggio macchina tramite una Jump table, in modo da garantire la compatibilità dei programmi eventualmente sviluppati con essa, anche in caso di aggiornamento del programma principale.

Jump table:

Routine name	Address	Function (arguments/results)
InstWedge	$1300	Install Wedge80
StartWedge	$1303	Enable Wedge80
QuitWedge	$1306	Disable Wedge80
SetMem80_IO	$1309	Set VDC bitmap address (enabling I/O space)
SetMem80	$130c	Set VDC bitmap address
GetMode80	$130f	Get VDC mode (a = value of VDC  register 25)
SwapMode80	$1312	Swap VDC mode (text/bitmap)
SetTxt80	$1315	Activate VDC text mode
SetBmp80	$1318	Activate VDC bitmap mode
ClrBmp80	$131b	Clear VDC bitmap screen
GetBgCol80	$131e	Get VDC background color (a = RGBI)
SetBgCol80	$1321	Set VDC background color (a = RGBI)
GetFgCol80	$1324	Get VDC foreground color (a = RGBI)
SetFgCol80	$1327	Set VDC foreground color (a = RGBI)
GPlot80	$132a	Draw a pixel (plotmode, XPOS, YPOS) (considering WIDTH and FILFLG)
GPlot80a	$132d	Draw a pixel (plotmode, XPOS, YPOS)
ReadPt80	$1330	Test a pixel (plotmode, XPOS, YPOS)
DrawLn80	$1333	Draw a line (plotmode, XPOS, YPOS, XDEST, YDEST)
DrawBox80	$1336	Draw a box (plotmode, XCORDl, YCORDl, XCORD2, YCORD2, BOXANG) (x = fill flag)
Circle80	$1339	Draw a circle (plotmode, XCIRCL, YCIRCL, XRCOS, YRCOS, YRSIN, XRSIN, ANGBEG, ANGEND) (CIRSUB and DSTPOS to get 1st point on circle) (x = degrees per segment)
Paint80	$133c	Fill a graphics area (plotmode, XPOS, YPOS)

BASIC demos

    Insieme a Wedge80, vengono forniti alcuni programmi demo in BASIC, utili a mostrare le potenzialità ed il funzionamento di questo strumento:

TITLE	mostra una schermata di benvenuto
BALLOON	un semplice disegno
DARKNESS	utilizzo intenso di linee
DOUBLE GLOBE	uso simultaneo della grafica del VDC e del VIC-II
MARBLE	dimostrazione dell'utilizzo del comando CIRCLE
MONOSCOPE	un classico monoscopio per la TV
RND LINES	traccia linee casuali (mediante il comando DRAW)
RND SHAPES	disegna poiligoni casuali (mediante il comando CIRCLE)
SIN(X)	traccia il grafico di una funzione matematica
RACING CARS	dimostra l'utilizzo dei comandi SSHAPE/GSHAPE
SPACESHIPS	compone una figura unendo più moduli con SSHAPE/ GSHAPE

Sketch80 demo

    Sketch80 è un semplice programma dimostrativo che permette di disegnare con i tasti di direzione del cursore sullo schermo VDC in modalità grafica.
    A differenza dei precedenti, questo programma è stato scritto in assembly e utilizza la libreria grafica fornita da Wedge80, che contribuisce a ridurre le dimensioni del file compilato.
    Il programma risiede nell'area BASIC può essere caricato e avviato nei modi consueti. All'avvio del programma viene controllato se Wedge80 è già installato in memoria ed in caso contrario viene segnalato.

    I comandi da tastiera sono i seguenti:

HOME	home position (center of the screen)
CLR	clear screen (SHIFT+HOME)
LEFT	move left
RIGHT	move right
UP	move up
DOWN	move down
B	change background color (SHIFT = rapid)
F	change foreground color (SHIFT = rapid)
C	clear mode (set/clear)
X	XOR mode (on/off)
D	pixel width (single/double)
S	clock speed (FAST/SLOW)
ESC	exit
RUN/STOP	exit (with break error)

    I tasti di direzione sono quelli della tastiera estesa del C128 (i tasti in grigio presenti nella striscia in alto) che sull'emulatore VICE corrispondono ai normali quattro tasti del cursore.
    Se vengono oltrepassati i bordi dello schermo, il cursore comparirà dalla parte opposta, in stile 'Pac-Man'.

Buon disegno!
Graham