Apple II - Apple II

Apple II
Apple II.png
Typická konfigurace Apple II 1977.png
Apple II v běžné konfiguraci z roku 1977, s 9 "monochromatickým monitorem, herními pádly a kazetovým magnetofonem Panasonic RQ-309DS doporučeným Red Book
Vývojář Steve Wozniak (hlavní designér)
Výrobce Apple Computer, Inc.
Produktová řada Řada Apple II
Datum vydání Červen 1977 ; Před 44 lety ( 1977-06 )
Zaváděcí cena 1 298 USD (ekvivalent 5 543 USD v roce 2020)
Přerušeno Květen 1979 ; Před 42 lety ( 1979-05 )
Operační systém Celé číslo ZÁKLADNÍ / Apple DOS
procesor Technologie MOS 6502
@ 1,023 MHz
Paměť 4KiB, 8KiB, 12KiB, 16KiB, 20KiB, 24KiB, 32KiB, 36KiB, 48KiB nebo 64KiB
Úložný prostor Zvuková kazeta ,
Disk II (5,25 palce, 140 kB, Apple)
Zobrazit Video výstup NTSC (vestavěný konektor RCA )
Grafika Lo-res: 40 × 48, 16-color
Hi-res: 280 × 192, 6-color
Zvuk 1bitový reproduktor (vestavěný)
1bitový kazetový vstup (vestavěný konektor pro mikrofon )
1bitový kazetový výstup (vestavěný konektor pro sluchátka )
Vstup Velká klávesnice, 52 kláves
Vstup ovladače Pádla
Konektivita Karta paralelního portu (Apple a třetí strana); Karta sériového portu (Apple a třetí strana); SCSI
Předchůdce Apple I.
Nástupce Apple II Plus
Počítač Apple II s externím modemem

Apple II (stylizované jako jablko] [ ) je 8-bitový domácí počítač a jeden ze světově první vysoce úspěšným masově vyráběných mikropočítačů produktů. Navrhl jej především Steve Wozniak ; Steve Jobs dohlížel na vývoj plastového pouzdra Apple II vyrobeného z pěny a Rod Holt vyvinul spínací zdroj . Byl představen Jobsem a Wozniakem na West Coast Computer Faire v roce 1977 a představuje první uvedení osobního počítače Apple zaměřeného na spotřebitelský trh - značkové spíše pro americké domácnosti než pro podnikatele nebo počítačové fandy.

Tři počítače, které Byte Magazine označoval jako „Trinity 1977“ domácích počítačů: Commodore PET 2001, Apple II a TRS-80 Model I.

Časopis Byte označoval Apple II, Commodore PET 2001 a TRS-80 jako „Trinity 1977“. Apple II měl určující funkci zobrazování barevné grafiky, a proto bylo logo Apple přepracováno tak, aby mělo spektrum barev.

Apple II je prvním modelem řady Apple II, následovaný Apple II+ , Apple IIe , Apple IIc a 16bitovými Apple IIgs- všechny zůstaly kompatibilní. V listopadu 1993 byla ukončena výroba posledního dostupného modelu Apple IIe.

Dějiny

V roce 1976 Steve Jobs přesvědčil produktového designéra Jerryho Manocka (který dříve pracoval pro Hewlett Packard navrhující kalkulačky), aby vytvořil „skořápku“ pro Apple II - hladké pouzdro inspirované kuchyňskými spotřebiči, které skrývalo vnitřní mechaniku. Nejstarší počítače Apple II byly sestaveny v Silicon Valley a později v Texasu; desky s plošnými spoji byly vyrobeny v Irsku a Singapuru . První počítače se začaly prodávat 10. června 1977 s mikroprocesorem MOS Technology 6502 běžícím na frekvenci 1,022,727 MHz ( 2 / 7 barevného nosiče NTSC), dvěma herními pádly (dodávanými do roku 1980, kdy bylo zjištěno, že porušují předpisy FCC ), 4 KiB RAM , audiokazetové rozhraní pro načítání programů a ukládání dat a programovací jazyk Integer BASIC zabudovaný do ROM . Videorekordér zobrazoval na obrazovce 24 řádků po 40 sloupcích monochromatického textu pouze s velkými písmeny (původní znaková sada odpovídá znakům ASCII 20 h až 5 F h ), s kompozitním video výstupem NTSC vhodným pro zobrazení na TV monitoru nebo na běžném Televizor (prostřednictvím samostatného RF modulátoru ). Původní maloobchodní cena počítače se 4 KiB RAM činila 1 298 USD (ekvivalent 5 543 USD v roce 2020) a 2 638 USD (odpovídá 11 266 USD v roce 2020) s maximem 48 KB RAM. Aby logo společnosti Apple odráželo barevnou grafiku počítače, mělo duhové pruhy, které zůstávaly součástí firemního loga společnosti Apple až do začátku roku 1998. Asi nejvýznamnější je, že Apple II byl katalyzátorem osobních počítačů v mnoha průmyslových odvětvích; otevřelo dveře softwaru prodávanému u spotřebitelů.

Některé aspekty návrhu systému byly ovlivněny Atari je pasáž videohry Breakout (1976), který byl navržen Wozniak, který řekl: „Mnoho rysů Apple II šel, protože jsem navrhl Breakout . Atari měl jsem navrhl to hardwarově. Chtěl jsem to teď napsat do softwaru “. To zahrnovalo jeho návrh barevných grafických obvodů, přidání podpory pádla a zvuku a grafické příkazy v Integer BASIC , s nímž napsal Brick Out , softwarový klon jeho vlastní hardwarové hry. Wozniak v roce 1984 řekl: „V podstatě byly všechny herní vlastnosti vloženy jen proto, abych mohl předvést hru, kterou znám - Breakout - v počítačovém klubu Homebrew . Byl to nejuspokojivější den mého života [když] jsem předvedl Breakout - celkem napsáno v BASICU. Zdálo se mi to jako obrovský krok. Po návrhu hardwarových arkádových her jsem věděl, že schopnost je naprogramovat v BASICu změní svět. “

Přehled

V květnu 1977 vydání Byte , Steve Wozniak publikoval podrobný popis jeho provedení; článek začínal: „Osobní počítač by pro mě měl být malý, spolehlivý, snadno použitelný a levný.“

Apple II používal zvláštní technické zkratky pro úsporu hardwaru a snížení nákladů, jako například:

  • Využití způsobu, jakým procesor 6502 přistupuje k paměti: vyskytuje se pouze ve střídavých fázích hodinového cyklu; přístup k paměti pro obvody generování videa v jinak nepoužívané fázi předchází problémům se spory v paměti a přerušení toku videa.
  • Toto uspořádání současně eliminovalo potřebu samostatného obnovovacího obvodu pro DRAM čipy, protože přenos videa přistupoval ke každému řádku dynamické paměti v časovém limitu . Kromě toho nevyžadovalo samostatné RAM čipy pro video RAM, zatímco PET a TRS-80 měly čipy SRAM pro video.
  • Wozniak místo čtení složitých analogově digitálních obvodů ke čtení výstupů z herního ovladače použil jednoduchý časový spínač, jehož perioda je úměrná odporu herního ovladače, a k měření časovače použil softwarovou smyčku.
  • Jediný hlavní oscilátor 14,31818 MHz (f M ) byl rozdělen různými poměry tak, aby byly produkovány všechny další požadované frekvence, včetně hodinových signálů mikroprocesoru (f M /14), čítačů přenosu videa a vzorků barevných sekvencí (f M /4).

Obrazovky textu a grafiky mají složité uspořádání. Například skenovací řádky nebyly uloženy v sekvenčních oblastech paměti. Tato složitost byla údajně způsobena Wozniakovým uvědoměním si, že tato metoda umožní obnovu dynamické RAM jako vedlejší efekt (jak je popsáno výše). Tato metoda neměla žádné režijní náklady na výpočet softwaru nebo vyhledání adresy požadovaného skenovacího řádku a vyhnula se potřebě významného dalšího hardwaru. Podobně v grafickém režimu s vysokým rozlišením je barva určena polohou pixelu, a proto může být implementována v softwaru, což Wozniakovi šetří čipy potřebné k převodu bitových vzorů na barvy. To také umožnilo vykreslování subpixelového písma, protože oranžové a modré pixely se na obrazovce objevují o polovinu šířky pixelu dále vpravo než zelené a fialové pixely.

Apple II nejprve používal úložiště datových kazet , jako většina ostatních mikropočítačů té doby. V roce 1978 společnost představila externí 5+1 / 4 palcový disketová jednotka, s názvem Disk II (stylizované jako disk] [), které jsou připojeny prostřednictvím karty procesoru, který se zapojuje do jednoho z počítače rozšiřujících slotů (obvykle časový úsek 6). Rozhraní Disk II, vytvořené společností Wozniak, je považováno za mistrovské technické dílo pro svou ekonomiku elektronických součástek.

Přístup zvolený v řadiči Disk II je typický pro Wozniakovy designy. S několika logickými čipy malého rozsahu a levnou PROM ( programovatelná paměť jen pro čtení ) vytvořil funkční rozhraní diskety za zlomek nákladů na součást standardních konfigurací obvodů.

Design pouzdra

První výrobní počítače Apple II měly ručně tvarovaná pouzdra; tyto měly v sobě viditelné bubliny a další hrudky z nedokonalého procesu lisování plastů, který byl brzy přepnut na strojní lisování. Počáteční konstrukce pouzdra navíc neměla žádné větrací otvory, což způsobovalo velké hromadění tepla z desky plošných spojů, což mělo za následek změkčení a prohnutí plastu. Apple přidal do pouzdra větrací otvory do tří měsíců od výroby; zákazníci s původním pouzdrem je mohli bezplatně vyměnit.

Revize DPS

Deska plošných spojů (PCB) Apple II prošla několika revizemi, protože Steve Wozniak na ní provedl úpravy. Nejstarší verze byla známá jako Revize 0 a používalo ji prvních 6 000 dodaných jednotek. Pozdější revize přidaly obvod zabijáků barev, aby se zabránilo barevným třásním, když byl počítač v textovém režimu, a také úpravy ke zlepšení spolehlivosti I/O kazety. Revize 0 Apple II se zapnul v nedefinovaném režimu a na obrazovce měl odpadky, což vyžadovalo, aby uživatel stiskl Reset. To bylo odstraněno v pozdějších revizích představenstva. Revize 0 Apple IIs mohl v režimu hi-res zobrazit pouze čtyři barvy, ale Wozniak to dokázal při pozdějších revizích desky zvýšit na šest barev hi-res.

PCB měla tři RAM banky pro celkem 24 RAM čipů. Původní Apple II měly propojovací přepínače pro nastavení velikosti RAM a konfigurace RAM mohly být 4, 8, 12, 16, 20, 24, 32, 36 nebo 48 KiB. Tři nejmenší konfigurace paměti používaly 4kx1 DRAM , u větších 16kx1 DRAM nebo kombinaci 4kilobajtových a 16kilobajtových bank (čipy v jedné bance musí mít stejnou velikost). Časné Apple II + modely udržel tuto funkci, ale po poklesu cen DRAM, Apple přebudovaný na desky s plošnými spoji bez propojek, aby byly podporovány pouze 16kx1 čipy. O několik měsíců později začali dodávat všechny stroje s úplným 48 KiB doplňkem DRAM.

Na rozdíl od většiny strojů byly všechny integrované obvody na desce plošných spojů Apple II soketové; ačkoli to stálo výrobu více a vytvářelo to možnost uvolněných čipů způsobujících poruchu systému, bylo považováno za výhodnější usnadnit servis a výměnu špatných čipů.

PCB Apple II postrádá jakýkoli způsob generování IRQ , i když rozšiřující karty jej mohou generovat. Programový kód musel zastavit vše, aby mohl provádět jakýkoli I/O úkol; stejně jako mnoho jiných výstředností počítače, to bylo z důvodu nákladů a Steve Wozniak za předpokladu, že přerušení nebylo zapotřebí pro hraní her nebo používání počítače jako výukového nástroje.

Displej a grafika

Barva v sérii Apple II využívá vtípek standardu televizního signálu NTSC , díky kterému je barevný displej relativně snadný a levný na implementaci. Původní specifikace televizního signálu NTSC byla černobílá. Barva byla přidána později přidáním 3,58 megahertzového nosného signálu, který byl částečně ignorován černobílými televizory. Barva je kódována na základě fáze tohoto signálu ve vztahu k referenčnímu signálu shluku barev . Výsledkem je, že poloha, velikost a intenzita řady impulsů definují barevné informace. Tyto impulsy se mohou převádět do pixelů na obrazovce počítače s možností využití kompozitních barev artefaktů .

Displej Apple II poskytuje dva pixely na cyklus subnosných. Když je referenční signál shluku barev zapnut a počítač připojen k barevnému displeji, může zobrazit zeleně zobrazením jednoho střídavého vzoru obrazových bodů, purpurového s opačným vzorem střídajících se obrazových bodů a bílého umístěním dvou obrazových bodů vedle sebe. Modrá a oranžová jsou k dispozici vyladěním posunu pixelu o polovinu šířky pixelu vzhledem k signálu roztržení barev. Displej s vysokým rozlišením nabízí více barev komprimací více (a užších) pixelů do každého cyklu nosné.

Hrubý režim grafického zobrazení s nízkým rozlišením funguje odlišně, protože může vytvářet vzor bodů na pixel a nabídnout více barevných možností. Tyto vzory jsou uloženy v paměti ROM generátoru znaků a nahrazují bitové vzory znakových znaků, když je počítač přepnut do grafického režimu s nízkým rozlišením. Režim textu a grafický režim s nízkým rozlišením používají stejnou oblast paměti a pro oba jsou použity stejné obvody.

Jedna stránka HGR zabírala 8 KiB RAM; v praxi to znamenalo, že uživatel musel mít alespoň 12 KiB celkové RAM pro použití režimu HGR a 20 KiB pro použití dvou stránek. Rané hry Apple II z období 1977–79 často běžely pouze v textovém režimu nebo v režimu s nízkým rozlišením, aby podporovaly uživatele s malými konfiguracemi paměti; HGR není téměř univerzálně podporován hrami až do roku 1980.

Zvuk

Apple II má spíše než vyhrazený čip pro syntézu zvuku přepínací obvod, který může vyzařovat kliknutí pouze prostřednictvím vestavěného reproduktoru nebo výstupního konektoru; všechny ostatní zvuky (včetně dvou-, tří- a nakonec čtyřhlasé hudby a přehrávání zvukových ukázek a syntézy řeči) jsou generovány výhradně softwarem, který kliká na reproduktor ve správný čas. Pro ukládání kazet se používají podobné techniky: kazetový výstup funguje stejně jako reproduktor a vstup je jednoduchý detektor křížení nuly, který slouží jako relativně hrubý (1bitový) digitalizátor zvuku. Rutiny ve strojové paměti ROM kódují a dekódují data v klíčování s frekvenčním posunem pro kazetu.

Programovací jazyky

Zpočátku byl Apple II dodáván s Integer BASIC kódovaným v čipech ROM základní desky . Tlumočník napsaný Wozniakem umožnil uživatelům psát softwarové aplikace, aniž by museli kupovat další vývojové nástroje. Jazyk byl napsán s ohledem na herní programátory a fandy a podporoval pouze kódování čísel v 16bitovém celočíselném formátu. Protože podporoval pouze celá čísla mezi -32768 a +32767 (podepsané 16bitové celé číslo), byl méně vhodný pro obchodní software a Apple brzy obdržel stížnosti od zákazníků. Protože byl Steve Wozniak zaneprázdněn vývojem hardwaru Disk II, neměl čas upravit Integer BASIC pro podporu s plovoucí desetinnou čárkou. Apple místo toho licencoval Microsoft 6502 BASIC k vytvoření Applesoft BASIC .

Uživatelé disků normálně zakoupili takzvanou jazykovou kartu, která měla Applesoft v ROM, a byla umístěna pod Integer BASIC ROM v systémové paměti. Uživatel mohl přepínat mezi BASIC zadáním FP nebo INT ve výzvě BASIC. Apple také nabídl jinou verzi Applesoftu pro uživatele kazet, která zabírala málo paměti a byla spuštěna pomocí příkazu LOAD v Integer BASIC.

Jak bylo dodáno, Apple II začlenil monitor strojového kódu s příkazy pro zobrazení a změnu paměti RAM počítače, buď po jednom bajtu, nebo v blocích 256 bajtů najednou. To umožnilo programátorům psát a ladit programy strojového kódu bez dalšího vývojového softwaru. Počítač se zapne do paměti ROM monitoru a zobrazí se výzva *. Odtud Ctrl+B zadá BASIC nebo lze z kazety načíst program strojového jazyka. Software na disku lze spustit pomocí Ctrl+P, za nímž následuje 6, podle slotu 6, který normálně obsahoval řadič Disk II.

Na disku byl brzy nabídnut assembler 6502 a později byl k dispozici kompilátor UCSD a operační systém pro jazyk Pascal . Systém Pascal vyžaduje, aby kromě plné 48 kB paměti základní desky byla na pozici jazykové karty (rozšiřující slot 0) nainstalována také karta RAM 16 KiB.

Manuál

Prvních asi 1 000 kusů Apple II bylo dodáno v roce 1977 s 68stránkovým mimeografem „Apple II Mini Manual“, ručně vázaným na mosazné papírové spojovací prvky. Z toho vycházel referenční manuál Apple II, který byl vydán v lednu 1978. Všem stávajícím zákazníkům, kteří zaslali své záruční listy, byly zaslány bezplatné kopie červené knihy. Referenční příručka Apple II obsahovala úplné schéma obvodů celého počítače a kompletní zdrojový výpis firmwaru ROM „Monitor“, který sloužil jako BIOS počítače .

Operační systém

Původní Apple II poskytoval operační systém v ROM spolu se základní variantou nazvanou Integer BASIC . Jedinou dostupnou formou úložiště byla kazeta .

V roce 1977 Apple zvažoval použití CP/M pro Apple II, nový operační systém byl pověřen Shepardson Microsystems , Paul Laughton vyvinul kontrakt na 13 000 $ na napsání Apple DOS pro sérii Apple II , přidáním podpory pro disk řídit. Disketová jednotka Disk II byla vydána v roce 1978. Konečnou a nejpopulárnější verzí tohoto softwaru byl Apple DOS 3.3.

Apple DOS byl nahrazen systémem ProDOS , který podporoval hierarchický souborový systém a větší úložná zařízení. S volitelnou třetí stranou Z80 založené rozšiřující karty se Apple II mohla zavést do CP / M operačním systému a spuštění WordStar , dBase II a další CP / M software. S vydáním MousePaint v roce 1984 a Apple II GS v roce 1986 platforma převzala vzhled uživatelského rozhraní Macintosh , včetně myši.

Apple vydal Applesoft BASIC v roce 1977, pokročilejší variantu jazyka, který uživatelé mohli používat místo Integer BASIC pro větší možnosti.

Některý komerční software Apple II byl spuštěn přímo a nepoužíval standardní formáty disků DOS. To odradilo kopírování nebo úpravy softwaru na discích a zlepšila rychlost načítání.

Zařízení a aplikace třetích stran

Když byl Apple II poprvé dodán v červnu 1977, nebyly pro sloty k dispozici žádné rozšiřující karty. To znamenalo, že uživatel neměl žádný způsob připojení modemu nebo tiskárny. Jeden populární hack zahrnoval připojení dálnopisného stroje k výstupu kazety.

Wozniakův design s otevřenou architekturou a více rozšiřujících slotů Apple II umožňovaly širokou škálu zařízení třetích stran, včetně periferních karet , jako jsou sériové řadiče , ovladače zobrazení, paměťové desky, pevné disky, síťové komponenty a hodiny v reálném čase . Existovaly rozšiřitelné karty typu plug-in- například Z-80 SoftCard-, které umožňovaly Apple II používat procesor Z80 a spouštět programy pro operační systém CP/M , včetně databáze dBase II a textového procesoru WordStar . Karta Z80 také umožňovala připojení k modemu, a tím k jakýmkoli sítím, ke kterým by mohl mít uživatel přístup. V počátcích bylo takových sítí málo. Ale výrazně se rozšířily s vývojem systémů nástěnky v pozdějších letech. K dispozici byla také karta 6809 třetí strany, která umožňovala spuštění OS-9 Level One. Zvukové karty třetích stran výrazně zlepšily zvukové možnosti a umožňují jednoduchou syntézu hudby a funkce převodu textu na řeč. Karty akcelerátoru Apple II zdvojnásobily nebo zčtyřnásobily rychlost počítače.

Brzy Apple IIs byly často prodávány s Sup'R'Mod , který umožňoval sledovat kompozitní video signál v televizi.

Radioelektronický průmysl Sovětského svazu navrhl počítač Agat kompatibilní s Apple II . Bylo vyrobeno zhruba 12 000 modelů Agat 7 a 9, které byly široce používány v sovětských školách. Počítače Agat 9 mohly provozovat kompatibilitu „Apple II“ a nativní režimy. Režim „Apple II“ umožňoval provozovat širší škálu (pravděpodobně pirátského) softwaru Apple II, ale na úkor menší paměti RAM. Kvůli tomu sovětští vývojáři upřednostňovali nativní režim před režimem kompatibility „Apple II“.

Recepce

Reklama na Apple II (1977)

Jesse Adams Stein napsal: „Jako první společnost, která uvedla na trh mikropočítač„ spotřebičů “, nám Apple Computer nabízí jasný pohled na tento posun od stroje k zařízení .“ Společnost však také „měla vyjednat postoje svých potenciálních kupujících, přičemž měla na paměti sociální obavy z zavádění nových technologií v různých kontextech. Kancelář, domov a„ kancelář v domácnosti “do nich byly zapojeny měnící se sféry genderových stereotypů a technologického rozvoje “. Poté, co viděl Byte surový, drátem zabalený prototyp, který demonstrovali Wozniak a Steve Jobs v listopadu 1976, Byte v dubnu 1977 předpověděl, že Apple II „může být prvním produktem, který bude plně kvalifikován jako„ počítač pro spotřebiče “... dokončený systém který je zakoupen z maloobchodního regálu, odvezen domů, zapojen do zásuvky a používán “. Obzvláště na časopis zapůsobila schopnost barevné grafiky počítače. Časopis publikoval příznivou recenzi počítače v březnu 1978 a dospěl k závěru: „Pro uživatele, který chce barevnou grafiku, je Apple II jedinou praktickou volbou, která je v počítačové třídě„ zařízení “k dispozici.“

Svět osobních počítačů v srpnu 1978 také uvedl silnou stránku barevných schopností a uvedl, že „hlavním důvodem, proč si někdo koupí Apple II, musí být určitě barevná grafika“. Při zmínce o „zvláštnosti“ barev artefaktů, které vytvářely výstup „to není vždy to, co by člověk chtěl dělat“, poznamenal, že „nikdo nemá takovou barevnou grafiku za tento druh ceny“. Časopis ocenil propracovaný software monitoru, rozšiřitelnost uživatelů a komplexní dokumentaci. Autor dospěl k závěru, že „Apple II je velmi slibný stroj“, který „by byl ještě větším pokušením, kdyby jeho cena byla o něco nižší ... prozatím je barva Apple II“.

Ačkoli se od uvedení na trh dobře prodával, počáteční trh byl pro fandy a počítačové nadšence. Když byl v polovině roku 1979 spuštěn tabulkový program VisiCalc, prodeje se exponenciálně rozšířily na obchodní a profesionální trh . VisiCalc je připočítán jako definující zabijácká aplikace v mikropočítačovém průmyslu.

Během prvních pěti let provozu se výnosy zdvojnásobily zhruba každé čtyři měsíce. V období od září 1977 do září 1980 vzrostly roční tržby ze 775 000 USD na 118 milionů USD. Během tohoto období byly jedinými produkty společnosti Apple II a jeho periferie, příslušenství a software.

Reference

externí odkazy