ПЭВМ Специалист-Экспресс

*

Вначале несколько слов про сам компьютер. СПЕЦИАЛИСТ был разработан мастером производственного обучения ПТУ из Днепродзержинска (ныне Украина). Хотя решалась задача разработать дешёвый школьный компьютер, но получившаяся конструкция оказалась настолько простой и удачной, что по совокупности параметров (т.е по соотношению сложность,цена/параметры) СПЕЦИАЛИСТ не имеет равных в категории бытовых домашних компьютеров. Это без сомнения лучший бытовой компьютер СССР.

форум NEDOPC.org пишет:
СПЕЦИАЛИСТ был сделан к сентябрю 1985 года, как ПК рассчитанный на повторение, до этого в 1984 году был ещё ПК ШКОЛЬНИК. Все эти разработки были достаточно просты для автора благодаря его опыту работы на ИВЦ, так что предположения о плагиате просто несерьёзны для обсуждения.

Компьютер ШКОЛЬНИК был сложнее СПЕЦИАЛИСТА, тоже с сенсорной клавиатурой, собран на ~300 микросхемах, было разработано пять печатных плат, которые не удались при травлении и тогда всё было сделано при помощи стежкового монтажа за три дня на плате 250*300мм (а на предшествующие платы было потрачено полгода). Потому А.Волков и был так горд изобретением своего стежкового монтажа.

ШКОЛЬНИК имел статическое ОЗУ 4 Кбайт (132РУ2 и 541РУ2) и ч/б графику. Его хотели повторить в 1984 для Индустриального института, но Волков посоветовал подождать, т.к. он планировал разработать намного более простой в наладке, надёжный в работе и доступный всем для повторения, компьютер. Так и родилась идея создания СПЕЦИАЛИСТА.

Понятно, что не любой преподаватель ПТУ в СССР был настолько компетентен, чтобы в 1985 самостоятельно разработать компьютер времён и народов и сделать для своего училища компьютерный класс. Из других источников известно, что А.Волков ранее работал разработчиком в оборонном НИИ, т.е отнюдь не был начинающим радиолюбителем и новичком в электронике. Это и понятно, ведь без серъёзных знаний в области микропроцессоров, которыми в те годы располагали только профессионалы, сделать подобную разработку невоможно. Поэтому авторы МИКРО-80, РК86 и других бытовых ЭВМ разработанных в СССР, были профессионалами высокого уровня. Что-то узнать про эту историю можно здесь.

Платы ЭКСПРЕСС выпускались одним КООП в Новосибирске в 1988-89 годах и продавались в магазинах салонах "Электроника" в крупных городах страны. Это были лучшие платы для самостоятельной сборки СПЕЦИАЛИСТА. Плата имела размер такой же маленький, как платка зоновского Синклера, но обходилась намного дешевле, т.к в ней почти не было дорогих деталей. Вот вид этой платы. Причём размер платы можно было бы сделать ещё меньше, если вместо 4-х панелек ПЗУ оставить только одну на 28 ног.

Платка стоила 25 рублей. Столько же приходилось выложить за 8 штук 565 РУ5. Процессор КР580, ППА ВВ55, 573 РФ2 стоили 3-4 рубля каждый, а 25 корпусов мелкой логики 155-той серии обходились всего по 30-50 копеек за штучку (т.к 155-тая серия уже была никому не нужна, т.к все предпочитали 555-ю и 1533-ю серии). Несколько часов пайки, подключаем клавиатуру и можно начинать вводить дампы игр опубликованных в журнале "Моделист-Конструктор".

К сожалению, СПЕЦИАЛИСТ, компьютер намного лучший, чем РК86, был опубликован не в том журнале. Ему просто не хватило рекламы. Если бы СПЕЦИАЛИСТ опубликовали в ж.РАДИО и чуть раньше, уже в 1986 году, то он бы однозначно стал самым массовым в стране бытовым компьютером. Его показатели цены и качества были вне конкуренции. Недоработкой можно считать только упрощённый неполноценный цвет. Но и это легко было бы исправить простейшей модернизацией.

К СПЕЦИАЛИСТУ легко добавляется ВИ53 для звуков, ROM-диск и электронный диск, позволяющий использовать CP/M без дисковода, что было очень актуально в период 1987-1991, т.к только в 1991 цены на дисководы упали до приемлемого уровня, и появились их более современные модели без резиновых пассиков. В 1989 изношенный б/у дисковод 5088 на 35 дорожек с резиновым пассиком стоил 150 рублей (новый 200-250), а новый ереванский дисковод 5305 стоил 500-600 рублей. Летом 1991 цена дисковода 5311 упала всего до 250-300 рублей. На базе СПЕЦИАЛИСТА все энтузиасты разработчики делали доработанные варианты компьютера, некоторые из которых стали известными и повторялись в большом количестве.

К сожалению СПЕЦИАЛИСТ остался безхозным, т.к его автор почти сразу после публикации утратил интерес к компьютерному хобби. Некоторые КООП, видя недостатки конструкции произвели модернизацию, к сожалению сдуру не понимая, что нельзя отходить от совместимости, предлагая несовместимый ROM-BIOS и изменения адресации В/У. В итоге, пользователи привыкшие доверять только печатному слову в журнале не пошли за кооператорами и последние обанкротились.

После распространения волны синклеризма интерес к СПЕЦИАЛИСТУ быстро угас, новых программ стало появляться мало, программисты первой волны (из профессионалов) ушли, а новые программисты ещё не набрались достаточно опыта, т.к нужен срок чтобы достигнуть нужного уровня программирования, да и отсутствие приличного инструментария сильно осложняло программирование. А публикация ОРИОНА в ж.РАДИО сманила большую часть контингента лучшими параметрами и рекламой. Из публикаций создалось впечатление, что именно ОРИОН это компьютер времён и народов, отчего после 1990 СПЕЦИАЛИСТ быстро зачах в городах, а к 1993 и на периферии.

Однако недавно группе энтузиастов удалось воссоздать плату ЭКСПРЕСС почти в оригинальном виде и организовать производство партии печатных плат. Поэтому тема СПЕЦИАЛИСТА вновь стала актуальной. Удачно, что и мне удалось разыскать свой СПЕЦИАЛИСТ в корпусе с клавиатурой, а также несколько сохранившихся плат ЭКСПРЕСС.

К сожалению малоэргономичные кнопки типа МП16 в клавиатуре довольно неудобны в эксплуатации, неэстетичны и часто заедают. Быстрый набор текста затруднён. Потому собираюсь переписать ROM-BIOS для клавиатуры от Apple-II (она же от ИРИШИ) или для клавиатуры от КОРВЕТА, хотя у неё матрица не специалистовская. Есть также фирменная матрица (кажется от Apple-IIe), но она не 6 на12, а 6 на 13, т.е надо придумать где взять разряд на ещё одну линию сканирования. Матрица выгоднее, чем аппаратная клавиатура, т.к с аппаратной не будут работать игры. Т.е для игр придётся перетыкать ПЗУ и клавиатуру.

Собираюсь воссоздать на новом уровне систему СПЕЦИАЛИСТА. Это будет базовый СПЕЦИАЛИСТ с "открытым верхним ОЗУ" (т.е ОЗУ в области E000...F7FF), ПЗУ в 8 или 32 кб, хотя бы ещё одной банкой ОЗУ, причём размером в 62 кб, полноценным цветом и винчестером. Несколько DOS будут поддерживать также и РК-КНГМД. Можно иметь КНГМД от Корвета, но это требует повышения такта до 2.5 МГЦ, что плющит экран и сейчас это уже не имеет смысла, т.к РК-КНГМД не хуже, а даже надёжнее и менее требователен к качеству дискет.

В итоге, причём с очень небольшими трудозатратами, получится компьютер получше ОРИОНА. В этой теме я опубликую несколько схем и программ для платы ЭКСПРЕСС.

Не знаю как в миру принято расширять ROM-диск ОРИОНА, но предлагаю вариант для ленивых. Это актуально также и для СПЕЦИАЛИСТА. В ОРИОНЕ ROM-диск занимает адреса F500...F5FF, а в СПЕЦИАЛИСТЕ FE00...FEFF.

Удивлены, что у СПЕЦИАЛИСТА возможен ROM-диск? Хотя ROM-диск конкретно для СПЕЦИАЛИСТА и не опубликовали в журнале, но после публикации ОРИОНА всем стало ясно, что ROM-диск полезен. Я и ранее подключал внешний ROM к СПЕЦИАЛИСТУ, т.к ПЗУ 27256 стояло наряду с РУ7-ми на плате эл.диска (предназначено для хранения нортона для эл.диска). Но ROM-диск от ОРИОНА проще, т.к не требует доп.деталей. ПЗУ в адресном пространстве СПЕЦИАЛИСТА предназначено вовсе не для хранения резидентных прикладных программ, а для ROM-BIOS (и подкачки оттуда CP/M BDOS, что важно чтобы поднять TPA).

Поэтому в начале 90-тых, имея три ROM-диска ОРИОНА, было удобно иметь такой же ROM-диск и на СПЕЦИАЛИСТЕ. В качестве программы для использования ROM-диска, использовалась, естественно не ORDOS, а ROM Service размером в 300 байт. Её преимущество в том, что ROM-диск можно оперативно компоновать под конкретную задачу. Файлы не обязаны располагаться впритык другу к другу. Начала файлов находятся сканированием с шагом в 10H. Для этого в начале файла стоит заголовок опознаватель FD FD... в общем, кажется 5 байтов. Затем имя, адрес загрузки, адрес старта и размер файла. Потому было удобно набирать ROM-диск из 2764 или РФ2. А все оперативно нужные программы хранить в отдельных ПЗУ. Это придумал не я, это концепция ROM-дисков в западных ЭВМ.

Даже без калькулятора ясно, что на порт ВВ55 и в СПЕЦИАЛИСТЕ и в ОРИОНЕ отведено целых 256 адресов, тогда как ППА нуждается всего в 4-х адресах. Это и позволяет иметь банковость ROM-диска без доп.железа. Используем идею сэра Клайва Синклера (точнее инженеров, что разработали ему ZX-Spectrum) применённую для сканирования клавиатуры. Идея в том, чтобы в качестве чип-селектов (или адресов A16...A19) использовать адреса в самих командах для доступа к железу. Из 8 адресов A0...A7 четыре адреса A4, A5, A6, A7 удобно использовать для обращения к конкретным ПЗУ.

Обычно достаточно двух банок ROM-диска. Тогда при A4=0 выбирается страница 0, а при A4=1 читается страница 1. Если это две ПЗУ 27512, то выборка делается подачей 0 на /CS. А если это огромное ПЗУ объёмом в 128 кбайт, то A4 с шины просто подаётся на A16 ПЗУ. Для ОРИОНА сохраняется совместимость с банкой 0 ПЗУ. А вторая банка предназначена вовсе не для ORDOS и лазить туда программам ORDOS незачем.

ROM-диск от ОРИОНА устроен так. Из порта A читается содержимое ПЗУ. Адрес в ПЗУ записывается в PB и PC. При чтении из адреса F500/FE00 читается нулевая банка ПЗУ, а при чтении из F510/FE10 читается вторая банка ПЗУ. И никаких дополнительных расходов деталей. Если разъём ROM-диска как в ОРИОНЕ - СНП-30, то в нем остаются свободными 2 контакта. Через один удобно подавать +12В для УФ-прошивателя, а через второй как раз я пропускал адрес A4 с шины. Двухстраничный ROM-диск удобен, если внешнее устройство медленное, например магнитофон или медленный обмен с PC по проводной линии. Тогда, чтобы не загружать всякий раз при включении RAM-диск, удобно все часто нужные программы прошить в 128 кб. Этого объёма обычно хватает.

Для CP/M невыгодно подкачивать BDOS+CCP с дискеты, как это было в антикварных CP/M. Это неудобно тем, что по каждому ^C DOS долго перезагружается, но главное, тогда все дискеты должны быть системными, что сокращает полезный объём. BDOS+CCP выгоднее подкачивать из ОЗУ (других банок, если они есть) или, в крайнем случае, из ПЗУ или ROM-диска. Это позволяет увеличить TPA на 6 кб. Но главное при этом то, что тогда дискеты становятся всеядными, т.е пригодными для версий CP/M с любой вершиной TPA. Т.е не надо иметь отдельно дискеты для CP/M с TPA в 28 кб, отдельно дискеты для TPA 35 кб и отдельно для TPA в 54 кб. Это немаловажное преимущество.

В плате ЭКСПРЕСС, если есть верхнее ОЗУ в адресах E000...F7FF (туда загружаются DOS), то ПЗУ остаётся всего 8 кб (как раз на 4 панельки для РФ2). Причём из 8 кб 6 кб уже занято ROM-BIOS. И не остаётся ни 6 кб ПЗУ, чтобы оттуда подкачивать BDOS+CCP, а тем более нет и 10 кб, чтобы хранить там всю CP/M или другую DOS. Потому и пришлось использовать ROM-диск, тем более, что и доп.ППА и ROM-диск уже есть в наличии.

Однако ROM-диск даёт ещё одно преимущество. Можно использовать загрузку системы по сбросу из ROM-диска (это принцип ОРИОНА). Тогда, на плате оставляют только одно ПЗУ РФ2 (с адреса 0) с стартовой программой. Она по сбросу грузит 4 кб из ROM-диска на C000 и делает JMP C000. После чего сигнал НП автоматически выключает ПЗУ. Выгодно сделать загрузку разных ROM-BIOS. Тогда если при нажатии на кнопку СБРОС удерживать клавишу <НР>, то из ROM-диска загрузится альтернатиный ROM-BIOS или же программа меню позволяющая выбрать систему.

Для СПЕЦИАЛИСТА ROM-диск полезен, если нет много ПЗУ на самой основной плате, а надуманные принципы не позволяют это ПЗУ странично расширить за счёт применения 27256 или 27512. Но, в принципе, если есть большое ПЗУ на основной плате, а готовых ненужных ROM-дисков под рукой нет, то ROM-диск и не нужен, в ограниченных пределах его может заменить большое ПЗУ на основной плате СПЕЦИАЛИСТА, если иметь страничную коммутацию ПЗУ.

Попытался немного программировать и понял, что цвет А.Волкова не позволяет делать полноценно цветные программы совместимые с чёрно белым СПЕЦИАЛИСТОМ. Речь о том, чтобы цветная программа нормально смотрелась и на СПЕЦИАЛИСТЕ без цвета, приходится раскрашивать только символы, тогда как гораздо полезнее раскрашивать фон.

Конечно нет проблем раскрасить и фон знакоместа, для чего достаточно просто проинвертировать экранные байты. Тогда изображение символа будет чёрным, а фон станет цветным. Однако на чёрно белом дисплее это будет выглядеть как белый фон. А если мы откроем фиолетовое окно на синем фоне, то на монохромном дисплее окна не будет видно вообще, т.к окно выделяется цветом, который не отображается на монохромном экране. Это резко ограничивает применение цвета. Тогда можно открывать только одно окно. На цветной машине окно будет цветным при экране вне окна имеющем чёрный фон. На чёрно-белом экране окно будет в инверсии, т.е тоже хорошо различимым.

Можно принять решение делать программы только для цвета, наплевав на тех, кто не имеет цвета. Или же намного более трудоёмкий вариант, делать два варианта программ, для цвета и монохрома.

Теоретически для визуализации перекрывающихся окон можно использовать не цвет, а фактуру, т.е имитацию цвета плотностью точек. Так чёрно-белый Apple Macintosh прекрасно выводит окна. Благодаря имитации цвета фактурой, можно выводить перекрывающиеся окна. И на чёрно белом дисплее это будет видно. У первых 3-х моделей Apple MAC экран был 512*342, причём интересно, что первоначально планировали иметь там экран такой же как в СПЕЦИАЛИСТЕ 384*256 и применить тормозной 8-ми разрядный процессор. Но пока MAC разрабатывали с 1979 по 1983, появился более мощный процессор 68000, что и позволило, разогнав его до 7 МГЦ, увеличить экран.

Поэтому прогрессивный цвет с использованием РЕ3 гораздо лучше, чем волковский цвет. Он позволяет раскрашивать фон совместимо, так что и на монохромном дисплее что-то видно.

8 сочетаний цветов недостаточно, даже если их можно выбирать из 256 оттенков. Можно получить 16 сочетаний добавив ещё один бит в трёхбитовое ОЗУ цвета, т.к РЕ3 это позволяет, в ней ещё один вход. Оставив 3 бита регистра цвета внутри ППА, в качестве 4-го бита в регистре цвета можно хотя бы временно использовать выход INTE. Вариант для бедных, чтобы сократь расходы. Раз уж 3 бита внутри ППА, причём не подряд, то и извращение в виде INTE на цвет является не большей глупостью и извратом.