ПЭВМ "Поиск". Статьи, заметки, очерки, разное...

*

резерв.

Год: ≤1991
Процессор: К1810ВМ88 5 МГц
ОЗУ: 128-512 Кб
ПЗУ: 8 Кб
Графика: 640x200x2, 560x200x3, 320x200x4
Звук: К580ВИ53
Архитектура: X86

Поиск это IBM PC-совместимый советский домашний компьютер. Разработан в НПО «Электронмаш» г. Киев. Продавался с 1991 года за 1400 руб. Информация из журнала Радио 1992/12 и Википедии.

Как появился оригинальный IBM PC? В начале 1980-х многие фирмы начали выпускать собственные компьютеры и зарабатывать неплохие деньги. Кто то в фирме IBM решил тоже срубить легких денег используя имя фирмы. Использовать разработки своей фирмы, процессоры, микросхемы, программы и программистов было черевато, поэтому все микросхемы и программы были заказаны у сторонних фирм. Процессор взяли у Intel, да и вообще в компьютер засунули побольше микросхем от Intel, что бы он подороже стоил. Даже в клавиатуру поместили однокристальную ЭВМ (ныне микроконтроллер). В ничего не умеющий видеоадаптер смогли засунуть 70 микросхем. Разработку операционной системы поручили подвернувшемуся под руку Биллу Гейсту. Пусть делает делает свой велосипед в виде несовместимого клона CP/M. Хотя в то время уже существовал многозадачный и многопользовательский UNIX, но всем была безразлична судьба IBM PC. Цель была срубить денег и забыть. Компьютер даже защищать патентами не стали. Никто не ожидал, что компьютер выстрелит. Но как раз отсутсвие запретов привлекло производителей железа и ПО.

IBM попыталась вернуть контроль над своим компьютером выпустив улучшенный компьютер IBM PS/2, выпустив свою операционную систему. Но народ не захотел платить, народ придумал свои бесплатные улучшения, а от компьютеров PS/2 остался только разъем клавиатуры.

И вот, перед советскими производителями встала задача выпустить простой компьютер способный выполнять программы для IBM PC. Если с материнской платой и контроллером дисковода всё достаточно просто, почти все программы обращаются к контроллеру дисковода через операционную систему или BIOS и можно не создавать 100% копию, то с видеоадаптером было всё плохо. Операционная система MS DOS не позволяла работать с графикой, она не выступала посредником между программой и железом. Сейчас этим занимается подсистема DirectX или GDI в Windows, а раньше любая программа должна была напрямую обращаться к железу.

Видеоадаптер CGA, являвшийся стандартом IBM PC, был больше и сложнее других видеоадаптеров. Удивительно то, что его графические возможности были хуже других видеоадаптеров. В нем не было никакого ускорения графики, не было спрайтов, не было прокрутки экрана, не было произвольной палитры, не было возможности загрузить собственный шрифт. А тот минимум функциональности, что был сделан, был сделан не без изъянов. Текстовый режим 80x25 16 цветов выводится с помехами (т.н. снег), а графические режимы из за примитивности используемой микросхемы MC6845, имели черезстрочную адресацию.

Микросхема MC6845 формирует адрес чтения из видеопамяти и синхросигналы для монитора. Это универсальная микросхема с множеством настроек, которые доступны программно. Настройки нужны, что бы подогнать микросхему под любой компьютер, под разрешение экрана этого компьютера, под тактовые частоты, под определенный стандарт мониторов. Конкретно в CGA корректных сочетаний настроек MC6845 было не много: ширина экрана 640 или 320 точек, высота шрифта 2, 4 или 8 точек. Введя некорректные настройки можно было даже повредить монитор, иногда встречались мониторы у которых при снижении частоты строк значительно увеличивалось высокое напряжение, что приводило к пробою ТДКС. Программистам не стоило самим лезть в настройки микросхем. Планировалось, что для настройки программисты будут использовать стандартные функции видео BIOS. Но раз есть возможность влезть, то программисты будут лезть. Тем более, что фирма IBM не все возможности видеоадаптера сделала доступными через BIOS. Помните, что им было пофиг? Программист через BIOS мог включить текстовые режимы 40x25, 80x25, графические режимы 320x200x4, 640x200x2. А как минимум два шикарных графических режима 160x100x16 и 640x200x16 NTSC они забыли. А ведь CGA способен отобразить даже 160x100 1024 цвета на NTSC. Так же они забыли вынести возможность попиксельной регулировки положения изображения на экране, которая очень полезна в играх. Поэтому программисты сами настраивали железо и поэтому микросхема MC6845 стала неотъемлемой частью IBM PC, не нужной усложняющей неотъемлемой частью.

Разработчики компьютера Поиск решили обойтись без микросхемы MC6845. Решили сделать видеоадаптер как в большинстве 8 битных компьютеров: ряд счетчиков, ряд мультиплексоров, общее для видеоадаптера и процессора ОЗУ. Регистры микросхемы MC6845 эмулировали программно. Когда программа обращается к регистрам, то происходит немаскируемое прерывание, запускается подпрограмма BIOS, которая и выполняет нужную работу.

Кстати, эта технология опередила время. Технология перехвата обращений к железу станет нормой во времена первых пентиумов, когда материнской плате нужно будет выдавать USB клавиатуру за PS/2 и т п.

Разработчики не стали устанавливать на печатную плату детали для аппаратного текстового режима. Когда программа обращается к текстовой видеопамяти (0xB8000 и далее), то происходит немаскируемое прерывание, запускается подпрограмма BIOS, которая рисует в графической видеопамяти (0xA0000 и далее) символ. Разработчики не стали ставить отдельный микроконтроллер на клавиатуру, сканированием клавиатуры занимается центральный процессор.

В итоге получился недорогой компьютер, не значительно сложнее Спектрума, способный выполнять программы для IBM PC. Компьютер получился медленнее оригинала из за общей для видеоадаптера и процессора памяти. Из за упрощений в схеме. Из за необходимости в текстовом режиме программно рисовать символы. Если программа часто обращалась к регистрам CGA, то скорость падала еще сильнее. Ну и некоторые игры не видели клавиатуру Поиска. Или просто блокировали работу подпрограммы BIOS обслуживающей клавиатуру.

Текстовый режим 40x25x16 по настоящему был графическим режимом 320x200x4, поэтому вместо 16 цветов пользователь видел лишь 4 цвета. А текстовый режим 80x25x16 по настоящему был графическим режимом 640x200x2. Или 560x480x3, это местное изобретение, в области 8x1 пикселей первая точка всегда черная, а остальные 7 точек могут быть черными/белыми или черными/розовыми на выбор.

Компьютеры продавались со встроенным объемом оперативной памяти 128 Кб или 512 Кб. Для модели 128 Кб можно было докупить внешний модуль расширения памяти на 256 Кб или 512 Кб. Докупив контроллер дисковода можно пользоваться MS DOS. А с контроллером жесткого диска можно ставить Windows, я не шучу. Плат расширения было выпущено много, но о них я писать не буду.

ПЗУ Поиска содержит только BIOS. После включения компьютер может только лишь загрузить программу с магнитной ленты или внешнего ПЗУ. При установке контроллера дисковода, компьютер загружается с дискеты.















Тут можно найти схемы и программы

Посчитав контакты бокового разъёма на предпоследней фотографии легко догадаться, что это плата контроллера винта MFM. А вот самая последняя фотография производит впечатление платы доп.ОЗУ. Но удивило, зачем на плате ОЗУ нужен боковой разъём на 40 контактов? Почитав Вику узнал, что это адаптер параллельного принтера.

Но при этом узнал из Вики также, что были Поиск-2 и -3 на 8 МГЦ со стандартными PC-шными слотами. Странно, что обычный Поиск был в 1991-1994 повсюду, а Поиска со слотами никто даже не видел и не слышал о нём. И чего инженеры сразу не сообразили, что стандартные слоты лучше.

Правильно ли я понимаю, что эмуляция текстовых режимов сделана в Поиске на прерываниях, т.е так же, как на ОРИОНЕ делается аппаратный эмулятор ZX и РК86? Если это так, то как это сделано? Т.е использована покадровая визуализация или побайтовый отлов записей в экран аппаратной ловушкой? Или ещё какой нибудь иной принцип?

Чтобы было понятно о чём речь, вот как устроен грамотный аппаратный эмулятор РК86, пригодный для неграфических программ (точнее сказать, - для программ не меняющих формат и положение экрана). Т.е для программ у которых экран адресуется в окне 76D0...7FF4. Тут два способа эмуляции, - покадровый и с отловом экранных записей.

Покадровый способ эмуляции сразу ясен. С помощью прерываний отслеживается реальное время и несколько раз в секунду (т.е FPS ~5) весь экран РК целиком перерисовывается на экране ОРИОНА (или IBM PC, что делается в эмуляторах для Windows). Это приводит к видимости картинки на эмулирующей машине у которой свой экран организован иначе.

При втором методе вводится аппаратная ловушка на экранную область РК. Тогда любая запись в эту область приводит к взводу триггера формирующего прерывание в ОРИОНЕ. Одновременно в 16-ти (или 12-ти) разрядном регистре защёлкивается адрес по которому выполнялась запись в экран.

По прерыванию процессор считывает из регистра этот адрес, затем считывает из экранного буфера РК записанный туда байт и переходит на процедуру вывода символа в соответствующем месте экрана ОРИОНА.

Ясно, что второй метод нагружает процессор на порядок меньше. Если для первого метода надо иметь двойной или тройной перевес в скорости относительно скорости РК86 (это 1.3 МГЦ в базовом видео режиме), то при втором побайтовом методе достаточно перевеса всего на 5-10 процентов. Т.о достаточно тормозной машины у которой реальный (т.е эффективный) такт всего 1.4...1.5 МГЦ.

- - - Добавлено - - -

Сам почитал в Интернете, и узнал, что в Поиске использован второй метод, - прерывание по аппаратной ловушке на экран B800 с защёлкиванием адреса куда была запись. Для цельнокадровой визуализации, что не требует доп.деталей, у Поиска не было запаса скорости относительно XT.

Я в 90-тые сдуру придумывал для ОРИОНА методы визуализации нужных мне программ с прямой записью в экран. Это были диск-доктор и нортон SE из РК-ДОС - они мне были нужны на ОРИОНЕ. На ОРИОНЕ они частично работают, лишь на экране ОРИОНА часть информации не отображается (из-за наглой прямой записи в экранный буфер). Потому и пришлось изобретать методы визуализации экрана РК на ОРИОНЕ, т.к программная визуализация делается за час, а на дизассемблирование и полную переделку одной программы надо потратить сотни часов.

Но оказывается ещё до меня до такого метода визуализации додумались киевские инженеры. Теперь уже можно удалить этот пост.

Спойлер:

barsik пишет:Посчитав контакты бокового разъёма на предпоследней фотографии легко догадаться, что это плата контроллера винта MFM.

Это контроллер дисковода. Надо смотреть на микросхему, микросхема КР1818ВГ93.

barsik пишет:Но при этом узнал из Вики также, что были Поиск-2 и -3 на 8 МГЦ со стандартными PC-шными слотами. Странно, что обычный Поиск был в 1991-1994 повсюду, а Поиска со слотами никто даже не видел и не слышал о нём. И чего инженеры сразу не сообразили, что стандартные слоты лучше.

Печатные платы для слотов требуют более дорогой технологии производства. Надо покрывать контакты печатной платы не окисляющимися металлами, да и текстолит должен быть нужной толщины. Эти условия не на всех заводях были.

Поиск-2 это обычная материнская плата (https://hsto.org/files/001/709/0ed/0017090ed0034a05878e1f32e7244f82.jpeg).

Сам почитал в Интернете, и узнал, что в Поиске использован второй метод, - прерывание по аппаратной ловушке на экран B800 с защёлкиванием адреса куда была запись. Для цельнокадровой визуализации, что не требует доп.деталей, у Поиска не было запаса скорости относительно XT.

Угу, это в моей статье было:

Когда программа обращается к текстовой видеопамяти (0xB8000 и далее), то происходит немаскируемое прерывание, запускается подпрограмма BIOS, которая рисует в графической видеопамяти (0xA0000 и далее) символ.