RUЭВМ
Вы хотите отреагировать на этот пост ? Создайте аккаунт всего в несколько кликов или войдите на форум.
Март 2024
ПнВтСрЧтПтСбВс
    123
45678910
11121314151617
18192021222324
25262728293031

Календарь Календарь

Последние темы
» Вити больше нет!
автор bug19 Пн Фев 20 2023, 19:54

» Собираем оригинальный Орион 128
автор bug19 Пн Фев 20 2023, 19:47

» Проблема плющеного экрана ОРИОНА
автор kanzler Пн Ноя 28 2022, 12:05

» Орион 128 и его клоны возрождение 2019-2022 год
автор kanzler Пн Ноя 28 2022, 12:03

» Электроника КР-04. Информация, документы, фото.
автор kanzler Пн Ноя 28 2022, 12:02

» Новости форума
автор kanzler Пн Ноя 28 2022, 11:52

» Орион-128 НГМД запуск 2021 года
автор matrixplus Сб Сен 10 2022, 17:36

» ПЗУ F800 для РК86
автор ведущий_специалист Сб Сен 10 2022, 10:37

» Микропроцессорная лаборатория "Микролаб К580ИК80", УМК-80, УМПК-80 и др.
автор Электротехник Вт Июл 26 2022, 19:33

» Орион-128 SD карта в Орионе
автор matrixplus Чт Июн 02 2022, 09:00

» 7 Мая. День Радио!
автор Viktor2312 Чт Май 12 2022, 10:58

» Серия: Массовая радио библиотека. МРБ
автор Viktor2312 Ср Май 11 2022, 12:17

» Полезные книги
автор Viktor2312 Пн Май 09 2022, 15:07

» Орион 128 Стандарты портов и системной шины Х2
автор matrixplus Вс Май 08 2022, 23:08

» Орион-128 и Орион ПРО еще раз про блоки питания
автор matrixplus Вс Май 08 2022, 19:09

» Орион-128 Программаторы
автор matrixplus Вс Май 08 2022, 19:02

» Орион ПРО история сборки 2021 до 2022
автор matrixplus Вс Май 08 2022, 18:47

» Анонсы монет (New coin).
автор Viktor2312 Сб Май 07 2022, 23:11

» Хочу свой усилок для квартиры собрать не спеша
автор Viktor2312 Сб Май 07 2022, 19:33

» Амфитон 25у-002С
автор Viktor2312 Сб Май 07 2022, 09:38

» Майнер: T-Rex
автор Viktor2312 Вс Май 01 2022, 09:12

» GoWin. Изучение документации. SUG100-2.6E_Gowin Software User Guide. Среда разработки EDA.
автор Viktor2312 Пн Апр 25 2022, 01:01

» GoWin. Изучение документации. UG286-1.9.1E Gowin Clock User Guide.
автор Viktor2312 Сб Апр 23 2022, 18:22

» GoWin. Documentation Database. Device. GW2A.
автор Viktor2312 Ср Апр 20 2022, 14:08

» GOWIN AEC IP
автор Viktor2312 Ср Апр 20 2022, 12:08

Самые активные пользователи за месяц
Нет пользователей

Поиск
 
 

Результаты :
 


Rechercher Расширенный поиск


Сбор информации о ZX80/81

Перейти вниз

Сбор информации о ZX80/81 Empty Сбор информации о ZX80/81

Сообщение  barsik Пт Дек 13 2019, 15:14

1
ZX80 интересен и с исторической точки зрения и с инженерной. А если в другой 8-ми разрядке есть Z80 с NMI прерываниями, то возникает интерес к нему и как к источнику программ. У меня есть все три интереса к этой машинке. Потому решил познакомиться с ним поближе, благо информация о ZX80 в Интернете есть и даже есть форумы с 40 тысячами пользователей посвящённые этому крошечному компьютерному уродцу. Кстати, с инженерной точки зрения меня интересует почему в ZX80 при нажатии клавиш экран мигает, а в Галаксии и BCS-3, в которых видео также выводит сам процессор, экран не мигает. Хотя тот же принцип видео (чуть более грамотный) там также тормозит при прогоне программ.

В общем хотелось бы разобраться с архитектурой и программированием ZX80, благо исходники его ROM-BIOS с комментариями и также исходники некоторых игр опубликованы, да и другую информацию на эту тему всё ещё можно найти в Интернете. Полезно накапливать в этой теме сведения о этой самой дешёвой машинке и, даже возможно, программы, что можно использовать.

А также м.быть и про другие подобные простые бытовые машины. Как пишут в Википедии, два инженера разработчика ZX81 и ZX-Spectrum ушли из фирмы К.Синклера и основали свою фирму, чтобы выпускать более прогрессивный компьютер Upiter ACE, который был такой же дешёвый, как и ZX81, т.к использовал ту же идею визуализации экрана процессором (но резидентно имел аж 3 кб ОЗУ, из них 1 кб для экрана и ещё 1 кб для тайлов, что давало удобную псевдо-графику, и мог использовать модули доп.памяти от ZX81).

Но в Upiter ACE сдуру вместо Бейсика в ПЗУ прошили интерпретатор Форта, который так просто, как бейсик не изучишь (для этого надо сначала вывернуть свой мозг наизнанку и начать мыслить по польски). В итоге, хотя программа на Форте работает в 10 раз быстрее, чем программа на бейсике, удалось продать всего ~5000 машин. У английских школьников и учителей просто не хватило ума на Форт (а для профессиональных программистов оказался удобнее ассемблер). Это доказало, что был востребован простой и примитивный ЯВУ, который можно изучить за один вечер. Тот же принцип действия использовал американский клон MicroACE, но до Форта они не додумались.

Сбор информации о ZX80/81 Dream-team-klein.1576309852

ZX80 с инженерной точки зрения интереснее, чем ZX81, т.к в последнем стоит заказная ULA и там всего 4 микросхемы, отчего бессмысленно тупо вглядываться в его схему, пытаясь из неё понять идеи и инженерные решения. А вот ZX80 сделан на 21-ой микросхеме, причём все кроме Z80 и ОЗУ широко распространённые и дешёвые TTL. Кстати, на этой же схеме можно получить и ZX81, т.к пишут, что архитектурно он отличается от ZX80 только заменой ПЗУ 4К на вдвое большее в 8К и введением прерываний NMI.

Причём, что любопытно, это введение NMI каким-то образом даёт так называемый медленный режим, при котором скорость прогона тормозная (20% от клока), зато экран не мигает по нажатию клавиш. Вроде бы NMI нужны для синхронизации по строкам. Вообще разобраться в принципе видео в ZX80/81 не просто. Хотя, если прочитать все иностранные форумы про ZX80 и очень долго читать технические статьи на эту тему, не исключено, что удастся что-то понять.

В Википедии тексты о подобных ретро-машинках пишут их фанаты и они сознательно скрывают важные технические подробности. Например, пишут, что такт Z80 3.25 МГЦ, а вот то, что реальная скорость прогона программы при отображении видео резко падает, умалчивают, чтобы читатели не узнали правду. Ничуть не умаляет гениальность инженера (Jim Westwood), который разработал схему и изобрёл принцип работы ZX80, если читатели наряду с достоинствами узнают и про недостатки компьютера. Странно, что US-патент на идиотический дизайн корпуса взят, а на главную техническую идею на которой основан ZX80 патент не взят. Иногда встречаются гнусные намёки, что идея где-то заимствована.

Кстати, идея на которой работает ZX80 заключается в том, что в формировании экранного адреса участвуют регистры I и R, а чтобы регистр R менялся равномерно (за 4 маш.такта), процессор во время видео-вывода должен прогонять NOP-ы. И кстати, изначально ZX80 не планировался как графический и для игр (т.к резидентный драйвер может использовать только фонт из ПЗУ), и лишь пару лет спустя грамотными программистами была открыта возможность иметь режим High Resolution с помощью своего загружаемого в дополнительное ОЗУ 16 кб драйвера вывода. Похоже, что сам разработчик ZX80 не знал, что его творение после простейшей доработки может выводить не только текст, но и графику.

C точки зрения прибыльности бизнеса определяющим являлась возможность втюхать покупателям как можно больше товаров, для чего надо максимально понизить цену, даже ценой утраты параметров ниже разумного минимума. И в рекламе нигде не писать, что предлагается практически бесполезный без модуля расширения тормозной компьютер с крохотным ОЗУ и мигающим экраном.

Расчёт сэра Клайва оправдался, низкая цена сработала, сбыт ZX80 был хорошим и даже по всему миру. Для большинства людей ZX80 стал первым шагом в мир компьютеров, и лишь некоторых неудобная клавиатура, мигающий экран и крошечный объём ОЗУ разочаровали.  Журнал "PC World" писал: 'With an unusable keyboard and a quirky BASIC, this machine discouraged millions of people from ever buying another computer.' Но своих денег ZX80/81 явно стоил, иначе его не купило бы столько людей.

Но самое интересное, что и для ZX80 с ОЗУ всего в 1 кб, из которых большую часть отжирал экран, были написаны игры (ради экономии ОЗУ они занимали лишь четверть экрана). А уж когда в ZX80 добавили ещё 2 кб ОЗУ вот такой маленькой платкой http://qrp.gr/zx80/DSC05636.jpg (там 4 штуки 541РУ2 и одна 555ИД7), ZX80/81 стал не только доступным для всех слоёв населения, но уже и смог реально дать пользователям игры и возможность изучать бейсик. И потому ZX80/81 смог победить конкурентов (вместе с пиратскими клонами он имел тираж в ~2 миллиона, а конкуренты с более качественными машинами разорились продав всего ~5000 машин).

С точки зрения пользователя это по сути рекламный обман выпускать машину с ОЗУ в 1 кб, зная, что при выводе на все 24 экранные строки, ОЗУ для пользователя остаётся всего 384 байта. Отнимем часть байтов на стек и раб.ячейки ROM-BIOS и для программы на бейсике или ассемблере остаётся ~300 байт. Какую программу, а тем более игру, можно уместить в 300 байт?

Любому очевидно, что на плате сразу надо было ставить больше ОЗУ, ну хотя бы 2 кб (что так трудно было предусмотреть хотя бы посадочные места для запайки ещё двух 2114 второго килобайта, как сделали в TIMEX 1000). Но сэр Клайв Синклер коварно предпочёл втюхать пользователям бытовую машинку со смехотворно крохотным ОЗУ, чтобы затем заставить их всех покупать платы расширения.

Никому из американских производителей промышленных бытовых ЭВМ (причём на несколько лет раньше, когда ОЗУ было намного дороже) не пришло в голову выпустить для народа ЭВМ с ОЗУ в 300 байт (они ставили минимум 4 кб) и только сэр Клайв умудрился это сделать: http://ipic.su/img/img7/fs/ComparativeTable.1576101760.png. Потому он и стал миллионером и получил от английской королевы рыцарский титул (к которому, естественно, как и положено, прилагались земельные наделы, поместья и зАмки).

Пока у меня есть глупое предположение, что экран в ZX80 мигает как раз потому, что ОЗУ в нём с гулькин нос. ROM-BIOS стремится поддерживать затраты на экран как можно ниже. Для этого после последнего печатаемого символа строки ставится код $76, отчего завершающие строку пробелы не отображаются (это не требуется, т.к автоматом остаётся чернота экрана) и не занимают место в ОЗУ. А т.к такие усечённые строки в ОЗУ хранятся впритык, на экран тратится минимум памяти. Потому вводя новый символ в строку (или удаляя его), процессор не только обслуживает его как оператор бейсика, но и делает перепаковку экрана, т.е раздвигает/сдвигает в нужном месте на один байт экранное ОЗУ. Это занимает время (и таблица начал строк должна корректироваться), отчего экран кратковременно гасят, чтобы на экране не возникал мусор. А на машине, где ОЗУ побольше и нет нужды запаковывать экран, нет необходимости в гашении экрана по нажатию клавиши.

Хотя это лишь моё предположение. Просто я не могу придумать зачем ещё может понадобиться гасить экран по нажатию клавиши. Постепенно (возможно годы спустя), прочитав иностранные Вики, технические статьи для программистов, форумы, изучив схему ZX80 и исходники ROM-BIOS, если удастся узнать точную причину мигания экрана, то смогу сообщить в этой теме. Если вы думаете, что это просто, для начала попробуйте понять алгоритм работы ZX81, о чём лучше всего написано вот тут: https://k1.spdns.de/Vintage/Sinclair/80/Sinclair%20ZX80/Tech%20specs/Wilf%20Rigter's%20ZX81%20Video%20Display%20Info.htm.

- - - Добавлено - - -

Изначально ZX80 планировался на использование только текста и Low Resolution псевдографики 64*48. Её поддерживает бейсик (операторами PLOT/UNPLOT), который для этого использует стандартный резидентный драйвер вывода символов из ПЗУ и 16 символов псевдографики (с матрицей 2*2 пикселя на одно знакоместо с размерами 8*8 точек):

Сбор информации о ZX80/81 T012

Сбор информации о ZX80/81 Low_Res_picture.1576238466

Но через несколько лет кто-то из пользователей обнаружил, что если в разъём ZX80 воткнуть платку расширения на 16 кб дополнительного ОЗУ и припаять в схему пару диодов и резистор, то используя загруженный в ОЗУ специальный драйвер, можно тем же самым базовым железом ZX80 выводить High Resolution тайловую псевдо-графику. Платка доп.ОЗУ 16К оригинально была на DRAM 4116 http://www.myprius.co.za/64k_ram_pack_zx81/100_5927.JPG и в начале была доступна лишь состоятельному человеку (в 1981 году стоила $100). Сейчас кстати, любители ZX80 делают её  проще, используя DIP-статику: http://www.myprius.co.za/ZX80%20RAM%20Pack/100_5955.JPG).

High Resolution Graphic Mode вопреки названию на самом деле не графический режим, а псевдо графический. В нём лишь используется фонт не из резидентного ПЗУ, а загруженный в ОЗУ. Это позволяет загружать произвольный фонт и рисовать им фигурки, которые неотличимы от полноценной графики. Это почти эквивалентно РК86 с загрузкой фонтов (только РК86 вдвое быстрее), причём и число этих фонтов в ZX80 также, как в РК86, ограничено в 128. Таким образом, поставив процессор Z80 в РК86 доработанный до загрузки фонтов и добавив в схему прерывания можно адаптировать игры от ZX80 и для РК86. Хотя красивых игр в такой графике не много, т.к этот режим открыли и стали использовать слишком поздно. Лишь в новодельные времена любители пишут игры (не только на ассемблере, но и даже на Си) уже чаще именно для режима Hi-Res.

Сбор информации о ZX80/81 Hi_Res_picture_1.1576237801

Сбор информации о ZX80/81 Hi_Res_picture_2.1576238649

А ещё позднее, уже к середине 80-тых, китайцы сумели добавить к ZX81 платку цветного адаптера. Так что, если бы инженеры работающие у К.Синклера подумали о усовершенствованиях и сразу бы сообразили как простейшим способом добавить графику и цвет, то изобретать дорогостоящий ZX-Spectrum 16К вообще бы не потребовалось. Ведь имея цвет и быструю тайловую графику, ZX81 по сути превращался в Dendy. А история игровых приставок доказала, что для игр на медленной 8-ми разрядке быстрая тайловая псевдо-графика лучше, чем медленная хотя и полноценная графика.
barsik
barsik
Ветеран

Сообщения : 1032
Дата регистрации : 2016-11-10
Откуда : Россия

Вернуться к началу Перейти вниз

Вернуться к началу

- Похожие темы

 
Права доступа к этому форуму:
Вы не можете отвечать на сообщения